骨再生的研究现状分析

高柏青1,2梁晨光1李素梅2

高柏青1,2梁晨光1李素梅2

（1内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010020）

（2内蒙古包钢医院内蒙古包头014010）

【摘要】骨缺损是临床上较为常见的疾病，传统临床治疗方法主要有自体骨移植与同种异体骨移植，但自体骨移植与同种异体骨移植均存在一定的治疗缺陷，如自体骨移植存在供区并发症与来源有限等缺点，同种异体移植存在并发疾病传播和免疫排斥风险；而骨组织工程虽然有其自身的局限性，但因其可限制异体移植引发的疾病传播、避免免疫排斥反应等已逐渐成为一种新的治疗骨缺损的模式。

【关键词】骨移植；组织工程；骨缺损

【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2015）09-0073-02

由骨肿瘤、骨不连、感染及先天性骨疾病导致的骨质缺损，目前临床治疗方法主要包括自体或同种异体骨移植。然而，在病理骨折或大块骨缺损，骨愈合修复往往以失败告终。自体骨是成骨细胞粘附的理想材料，无免疫排斥反应，自体骨移植是修复小的骨缺损的金标准，具有较强的成骨特性，但由于存在供区并发症与来源有限等缺点，限制了其临床应用。骨组织工程材料为骨组织的替代提供有效途径，目前被广大临床与基础研究者所关注。近十年来，组织工程已被广泛研究，组织工程涉及相关支架材料、适宜的生长因子及种子细胞。组织工程支架材料移植物的研究，不仅可降低传统移植物的不利风险，且可有效提高骨传导与骨诱导性[1]。

1.骨组织移植物的类型

骨移植物包括自体移植、异体移植，异种移植及组织工程材料，自体移植由于来源有限及感染等并发症，限制临床应用。因此，其它类型的移植物被引入，以克服自体移植的局限性是非常必要的。研究分析，所有的移植物均具有不同的局限性。

1.1自体移植

自体移植指从个体自身一个部位获得组织移植于另一个部位，它们可以是松质骨、皮质骨或皮质骨与松质骨结合，新鲜的自体移植包含存活细胞和骨诱导蛋白质，如BMP-2、BMP-7、FGF及IGF等。从生物学的角度来讲，自体移植是最为理想的移植材料，因为其完全没有免疫原性，保留了其原有的活性，由于缺乏免疫源性，因此在移植后可提高与宿主组织的整合性。此外，对于其成骨特性、骨诱导性、骨传导特性，新鲜自体骨移植均是最佳的，且可提供间充质细胞、成骨前体细胞、成骨细胞以及生长因子。其缺点是，自体移植必须从自体骨组织获取，从而增加供体部位疼痛、感染等并发症，且对于大的骨质缺损，来源有限，限制应用。

1.2同种异体移植

同种异体移植指从同一种属的不同个体获得，由于自体移植的限制，同种异体移植已被广泛应用于基础研究与临床应用，同种异体骨移植包括皮质骨、松质骨或皮质松质骨的结合，诸如粉末状、皮质条、松质立方块，以脱钙或未脱钙、新鲜的、新鲜冷冻的、或冷冻干燥的形式。移植的主要优点是，容易获得，避免牺牲宿主组织，具有良好的骨诱导和骨传导性，但但缺乏活性细胞，因此，具有较低的成骨潜能。

同种异体骨移植存在传播疾病的风险，且其可能导致免疫反应，干扰骨愈合过程，可能导致移植物的排斥反应，有研究表明同种异体骨移植是与自体骨移植相比是欠缺的[2]。

1.3骨组织工程

目前对于骨损伤的的治疗中采用自体骨或异体骨移植，由于受体供体不足、自体免疫性以及病菌传播因素的限制，骨替代材料的研究成为研究者关注的焦点。由此应运而生的骨组织工程受到广泛重视。骨组织工程涉及的主要因素主要包括种子细胞、生物支架材料与生长因子，种子细胞为骨组织工程形态与组织重建的基础，生物支架材料是骨组织工程的关键因素，生物支架材料为种子细胞提供有效的细胞外基质环境，是种子细胞与生长因子的有效载体，另一方面，支架材料为骨修复或新骨的生长提供有效的支撑作用，其支架材料的研究是骨组织工程的重点研究对象，生长因子主要为支架材料提供有效的调节作用[3]。

随着组织工程技术的发展，骨组织替代修复材料的研制得到飞速的发展，研究者们通过不同的方式对组织材料进行修饰，进而获得不同性能的组织工程材料，伴随出现多种新型的复合材料。天然骨基质成分为无机物与有机物的有机结合体，理想的组织工程支架材料结构、成分应类似于天然骨基质，通常需满足以下要求：1、模拟骨组织的成分、结构，满足骨组织的基本力学要求2、具备良好的骨传导性，以有利于邻近骨组织的替代生长3、具备良好的生物相容性，无细胞毒性4、可降解，可逐步被自身骨组织所替代5、具备适当的孔径与较高的孔隙率，以利于细胞生长与营养物质的交换6、可作为生物活性因子的有效释放载体。

2.总结

自体骨移植骨再生是治疗骨缺损的黄金标准，但来源有限且存在感染并发症，同种异体移植虽来源广泛，易并发疾病传播风险及骨整合效果差的缺点。因此骨组织工程无非是一个最佳的选择，理想的骨组织工程移植应类似或接近与自体骨移植，组织工程材料应与自体骨组织相似，满足骨诱导，骨传导和血管生成特性。目前尚无一种移植材料科完全满足骨移植的所有标准，组织工程试图结合工程、生物、化学、物理学和材料科学以克服骨移植治疗方法的局限性，以促进骨愈合。随着组织工程研究的进展，骨组织的再生修复水平正在逐步提高，组织工程的应用范围正在扩大，骨组织的修复再生技术水平也在不断提高。

【参考文献】

[1]MoshiriA,OryanA.Roleoftissueengineeringintendonreconstructivesurgeryandregenerativemedicine:currentconcepts,approachesandconcerns[J].HardTissue2012,1:11.

[2]ParikhSN:Bonegraftsubstitutes:past,present,future[J].JPostgradMed2002,48:142-148.

[3]CraneMG,IshuagSL,MikosAG.Bonetissueengineering[J].Naturemedicine,1995,1(12):1322-1324.