關(guān)于組織工程用于軟骨損傷修復(fù)領(lǐng)域的分析

韋繼鋒

南寧市第九人民醫(yī)院，廣西南寧 530409

1 什么是組織工程

（1）組織工程的概念。組織工程的概念被很多醫(yī)學(xué)家定義過，比如，在20世紀(jì)80年代初，馮元禎曾經(jīng)提出過它的概念。隨后，一位化學(xué)工程師和一位麻省理工大學(xué)的醫(yī)學(xué)院醫(yī)生正式提出了關(guān)于它的概念。在20世紀(jì)80年代末的時候，最終將組織工程的概念正式定義出來：組織工程應(yīng)用的是工程科學(xué)、生命科學(xué)原理，從根本上認(rèn)識正常和病理的哺乳動物組織和結(jié)構(gòu)功能的關(guān)系，并研究生物學(xué)的替代物，以恢復(fù)、維持和改進(jìn)組織的生物替代物。

（2）組織工程所表現(xiàn)出來的特點。組織工程學(xué)作為一項新的醫(yī)學(xué)方法，有著比較多的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①與原來的軟骨修復(fù)方法相比，它不再受到供體來源的制約；②不再出現(xiàn)免疫排斥的現(xiàn)象，更加地方便手術(shù)；③應(yīng)用這種醫(yī)學(xué)手段可以達(dá)到更好的臨床效果，可以取代修復(fù)的組織；④在組織工程修復(fù)過程中，所使用的一些醫(yī)學(xué)材料是可以隨時根據(jù)手術(shù)的需要進(jìn)行相應(yīng)改變的。

2 目前組織工程學(xué)的研究情況

進(jìn)行軟骨組織修復(fù)處理是一項重要的課題，它是組織工程學(xué)的重要組成部分。比較成熟的關(guān)節(jié)軟骨，由于它們的自身修復(fù)能力不高，而且軟骨中血管比較少，分化的軟骨細(xì)胞也比較少，軟骨細(xì)胞基本上都被固定在一個致密的固體基質(zhì)中，這個固體基質(zhì)則是由膠原、蛋白、糖組成的。另外兩個影響軟骨組織修復(fù)的因素是：①軟骨組織功能的修復(fù)是依賴軟骨細(xì)胞的有絲分裂的，但是細(xì)胞的這種能力又是極低的；②對于外部的愈合問題，主要是依賴軟骨下骨中的充質(zhì)成分，通過它們達(dá)到新結(jié)締組織生成的目的，從而通過這些變化構(gòu)成纖維軟骨。在進(jìn)行關(guān)節(jié)部位的創(chuàng)傷的愈合處理中，通過纖維軟骨進(jìn)行修復(fù)受損、被破壞的關(guān)節(jié)軟骨，然而在此過程中會出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)象。而采用軟骨細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)受損、被破壞的關(guān)節(jié)軟骨，可以利用透明軟骨形成新的軟骨，這樣不僅避免了關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)象，還能夠?qū)π迯?fù)組織的質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)。

3 組織工程中軟骨細(xì)胞的應(yīng)用

軟骨細(xì)胞被稱為種子細(xì)胞，它的特點主要表現(xiàn)在以下3點：①應(yīng)用中可以方便材料的選取，不會對機(jī)體造成什么損傷；②在進(jìn)行體外培養(yǎng)過程中，它可以增殖傳代，而且還能保持非常好的生物學(xué)活性；③通過將其植入體內(nèi)，可以有效地做好關(guān)節(jié)軟骨的損傷修復(fù)處理，而且還可以保持非常好的遠(yuǎn)期療效的效果。

（1）軟骨細(xì)胞。軟骨細(xì)胞通過合成的處理，直接形成特異性的細(xì)胞外基質(zhì)，而且它具有比較好的同源性，也可以進(jìn)行簡便的分離和培養(yǎng)。具有比較高的穩(wěn)定性，即使是在比較嚴(yán)格的三維培養(yǎng)條件下，它也已保持穩(wěn)定性長達(dá)8個月，即使它的數(shù)量不斷地增多，增至原有的2000倍以上，它也能夠原有的分化活性。它的不利的因素是：它的來源并不十分豐富，具有局限性，材料選取不是十分方便；通過常規(guī)的方法進(jìn)行培養(yǎng)、傳代和增殖的這種能力也是有限的；在體外進(jìn)行培養(yǎng)的時候也容易產(chǎn)生分化的現(xiàn)象，并且它的活性會隨著時間的積累、年齡的增長而逐漸下降。

（2）間充質(zhì)干細(xì)胞MSCS。間充質(zhì)干細(xì)胞MSCS和已經(jīng)很成熟的被分化的軟骨細(xì)胞進(jìn)行比較，它的增殖能力要比后者高出很多，及時經(jīng)過連續(xù)性的、多次的傳代過程，也不會影響它的增殖分化的活性，它是軟骨組織工程中效果非常好的種子細(xì)胞。MSCS可以在體外進(jìn)行擴(kuò)增，這期間可以改變培養(yǎng)液的條件；在體內(nèi)移植區(qū)新的“生理”微環(huán)境中進(jìn)行分化，分化成軟骨細(xì)胞。

（3）胚胎干細(xì)胞中胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞中胚胎干細(xì)胞主要來自植入子宮前的胚胎，來自比較早期的胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或者是尿生殖嵴。它是一種可以在體外長期培養(yǎng)的高度未分化細(xì)胞。如今，人胚胎干細(xì)胞的方法已經(jīng)成功地建立起來并趨于完善了。胚胎干細(xì)胞被分化為3個胚層所有類型的細(xì)胞，將其種植在人的體內(nèi)后，可以形成包含三胚層細(xì)胞的畸胎瘤。

4 組織工程學(xué)發(fā)展前景

運(yùn)用組織工程學(xué)原理修復(fù)軟骨組織是一種新的醫(yī)學(xué)手段和方法，具有不錯的發(fā)展前景。目前，這種方法有很多優(yōu)點，但也存在少量問題。優(yōu)點已經(jīng)在上文進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，存在的發(fā)展問題主要表現(xiàn)在：①細(xì)胞在體外進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，分化增殖調(diào)控機(jī)制不明確。②人工聚合材料尚不完善，無法滿足臨床的各種要求。③新生組織達(dá)不到完全替代原有組織的效果。

5 總結(jié)

軟骨損傷修復(fù)問題一直是醫(yī)學(xué)界比較困難和棘手的問題，如今組織工程學(xué)提出了先進(jìn)的解決方法和措施，不僅能解決問題，而且還有很多處理優(yōu)點。利用軟骨細(xì)胞，通過透明軟骨進(jìn)行有效修復(fù)，避免了關(guān)節(jié)炎等不良效果，為醫(yī)學(xué)界提供了一個新的軟骨損傷修復(fù)方法，為人類健康的發(fā)展貢獻(xiàn)了新的力量。本文主要對組織工程的概念、應(yīng)用、前景進(jìn)行了簡要的介紹，更深層次的課題還有待于研究。

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