脱细胞骨基质研究进展

2006年02月生物骨科材料与临床研究箜曼鲞箜!塑竺!!竺竺!!兰!!竺!!!!!!!!兰竺竺!坠!!竺!!!!!兰竺!竺一．：2墨：文章编号：swgk2005-12-0131脱细胞骨基质研究进展王德超1刘维钢1杜靖远2因严重创伤及骨肿瘤所致的骨不连、骨缺损严重影响人体生活质量甚至威胁生命，一直是困扰骨科医生的难题。中国每年有数百万人面临骨不连、骨缺损的痛苦。目前常用的治疗方法主要采用白体骨移植、异体骨移植和人工骨移植等修复骨缺损。这些方法各有优缺点，难以满足临床上修复各种骨缺损的需要。也就是说，目前还没有十分理想的骨移植材料。寻找理想的骨支架材料成为骨组织工程研究的焦点。异体或异种骨成为理想的骨支架材料必须解决两个问题：一是如何降低或消除骨的抗原性，二是如何保留其诱导和促进细胞增殖分化的作用。目前消除或减弱骨抗原性的方法有脱脂、脱钙、脱蛋白、深低温冷冻、冷冻干燥、1，射线辐照、煮沸、高温煅烧等，这些方法没有一种能取得令人满意的效果。脱钙、冷冻或冻干不足以消除骨的抗原性；煮沸、煅烧、大剂量射线辐照和化学脱蛋白等方法又破坏了植骨内的生物活性物质。理论证实：骨抗原主要位于骨细胞上，生物活性物质储存在细胞外基质中。因此，受“骨抗原主要存在于细胞内”理论的启发，一些敏锐的学者逐渐把眼光投向脱细胞骨基质(acellUlar bone extracellular matrixABECM)的研究，设想通过脱细胞的方法来消除抗原：单纯清除抗原性强的各种细胞，选择性地保留骨基质中生物活性物质。1特点1．1免疫学特点骨是一种复合组织，除骨细胞和骨基质之外，还有血管、神经、脂肪及残留的骨髓成分等，这些成分均具有免疫原性。刘玮…用现代免疫组织化学方法结合新鲜不脱钙切片技术首先证实：皮质骨抗原性主要位于骨细胞和哈佛管内皮上，免疫酶染色棕色酶反应物主要集中在骨细胞周边和中央管周围基质上，推测抗原可能位于细胞膜上。罗卓荆n1等通过对松质骨抗原性的研究发现，在骨小梁骨基质染色阴性，而骨细胞、成骨细作者单位：l石河子大学医学院第一附属医院骨一科，新疆石河子，；2华中科技大学同济医学院附属协和医院，湖北武汉胞、软骨细胞及骨陷窝等均有不同程度的阳性染色。细胞阳性染色的部位主要在胞浆中。也就是说，各种细胞成分仍是松质骨中抗原的主要成分。ABECM因清除了抗原性强的各种细胞，保留了细胞外骨基质成分，所以组织抗原性明显降低。孙新君口1将异种脱细胞骨基质植入动物体内，周围组织有大量的成纤维细胞，骨小梁问有大量新生血管，周围可见软骨生成，而在同一时间点，外周血中CD4+、CD8+、CD25+T淋巴细胞明显低于酒精浸泡骨组，外周血T淋巴细胞的变化表明，脱细胞骨基质对受体细胞免疫无明显影响。张建政|41将脱细胞保鲜异种骨植入鼠股后肌袋，淋巴细胞刺激增殖指数和特异性抗体IgG升高不明显，局部浸润的淋巴细胞较少，12周时有纤维结缔组织长入，植骨周围炎症反应轻微，组织相容性好。1．2组织学特点目前的脱细胞方法得到的ABECM基本上保留了细胞外基质的主要成分和结构，为其植入体内修复缺损骨组织提供了物质基础。除有机成分外，还含有大量的无机成分。有机成分包括大量胶原及少量无定形物质，胶原纤维占有机成分的95％。ABECM是由胶原和弹性蛋白构成的致密网状结构。胶原纤维仍维持原有的位置、形态及结构特征，由直径约20nm～100nm的胶原细纤维聚集、排列成束，束与束之问形成排列规则的孔隙并发出细小的束及分支，这些细小束及分支相互连接形成网状支架。纤维连接蛋白(fibronectionFN)、层粘连蛋白(1amininLN)、蛋白多糖、透明质酸和硫酸软骨素等粘附在支架周围。胶原是不溶于水的纤维蛋白，由成骨细胞分泌，是主要的支架结构。无机成分主要是钙盐，多以羟基磷灰石结晶的形式存在，沿胶原纤维排列并将其覆盖包绕。1．3生物学特点理想支架材料应具备以下要求：良好的生物相容性和生物降解性；有诱导和促进细胞增殖分化的作用；有三维立体结构，有较大的接触面积，有利于细胞的附着和血管长入；有一定的机械强度和可塑性，并可行大块

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