ACECM取向支架――软骨组织工程新时代.doc

ACECM取向支架――软骨组织工程新时代 　　摘要：关节软骨是无血管结构并且受伤的软骨不能自我修复，从而导致关节疼痛和关节失稳，并最终导致关节置换。因此，研究者把软骨组织的再生和修复工程作为一种很有前途的方法。在本文中，我们回顾了的正常结构和功能的关节软骨，软骨损伤的修复方法，软骨组织工程的临床技术的历史。最后，我们得出的结论是ACECM取向支架移植技术可能会取代基质诱导的自体软骨细胞移植（MACI），越来越多的患者会从这项技术中受益。 关键词：ACECM取向支架；ACI；CACI；MACI 关节软骨作为一个具有高度特异性的组织，当处于正常状态时，其表面较为光滑且呈现乳白色，边缘整齐[1-4]。据影像学观察可见，关节软骨常分为固有层与表层，而成人关节软骨除了的固有层还可进行划分，主要分为表层、移行层、辐射层及软骨基质钙化层四层，其次为骨组织。有相关学者认为软骨下骨板为一种处于钙化层与软骨下的骨组织，在人体中起到支撑作用的同时，还可帮助完成营养在骨髓腔与软骨之间的交换工作。而软骨基质的组成成分不仅包括蛋白多及胶原纤维，更需要的大量的水分，除此之外，软骨基质中还包含了无机盐、脂肪等物质的存在。 由于软骨组织的特殊性，其组织构成明显区别于其他的骨组织。即软骨组织内不存在血管、神经及淋巴管。而幼年及成年以后关节软骨获得营养的途径也大不相同，即幼年时期的关节软骨可由软骨下通路获得部分营养，但在成年之后，于软骨下获取营养的通路再也无法发挥其作用，而是关节腔内的滑液通过关节活动产生的压力变化压迫其余软骨基质之间进行交换[5]。因此，软骨软骨的自我修复能力较差。软骨损伤修复的方法有很多，典型的非细胞移植修复方法主要以下3种。 1钻孔微骨折法 钻孔微骨折法是通过克氏针或微骨折尖锥在软骨损伤区钻孔至软骨下骨， 使软骨下骨的骨髓细胞、软骨源性和骨源性细胞渗透到损伤区产生纤维软骨予以修复。由于这种方法操作简单， 对于小面积软骨损伤治疗结果比较满意， 因此在临床上被广泛应用。Kreuz等[6]研究表明， 微骨折是一种短期疗效较好的治疗关节软骨损伤的微创技术， 但从术后18个月开始， 疗效明显退化[7-8]，术后采用组织学进行观察，结果显示，微骨折修复因以I型胶原为主的纤维软骨组织，其生物强度较弱，不能正常满足患者的生理需求，导致应用透明软骨修复软骨缺损的效果较差，无法达到令人满意的程度。因此，纤维软骨不能满足长时间关节软骨的需要。 2自体骨软骨移植 自体骨软骨移植主要原理是用自体非承重部位骨软骨填塞软骨受损面以达到弥补受损平面的目的，此移植过程不仅能通过关节切开来完成，还可借助关节镜以达到治愈目的两种。自体骨软骨移植的优势在于通过移植可以使透明软骨而不是纤维软骨修复骨软骨缺损。因为非负重面软骨来源有限，自体骨软骨移植主要应用于小到中等的全厚骨软骨缺损病例（直径2.5 mm内） 中并且软骨下骨深度最好不超过6 mm。自体骨软骨移植修复关节软骨缺损疗效确切[9]。有报道采用多个软骨片移植技术修复大面积软骨缺损， 称为”马赛克镶嵌成型术”， 软骨镶嵌式移植术作为治疗软骨缺损的新方法之一[10]。自体骨-软骨移植与其他方法相比， 具有取材方便、植入稳定、愈合成活率高及关节软骨修复能力强等优点，自体骨软骨移植不存在移植物成活及排斥反应的问题，但受到材料来源的限制和大移植块形合度不能满足，仍不能广泛应 用[11]。 3同种异体骨软骨移植 同种异体骨软骨移植同样可作为一项治疗骨软骨缺损的方法，主要是指选择合适的供体以获得合适的移植物，来进行骨软骨异体移植。此种方法的临床优势较为显著，表现为一次性的将大面积的骨软骨缺损进行修复。同种异体骨软骨移植可获得与损伤区完全匹配的骨软骨， 具有与损伤区软骨相似的生物学特性， 在组织的面积匹配上有更加广泛的选择， 避免了供区继发损伤[12]。异体软骨移植供体材料获得相对容易，且可制成所需要的大小及形状，因此，具有较为广泛的应用范围。但据大量研究表明，此种方法可在一定程度上诱发传染的出现，危险性较高[13]。而诱发高传染风险的原因主要与软骨内缺乏免疫细胞有关。另外，由于胞外基质在外将软骨细胞包绕，完整的基质可限制免疫反应对周围正常关节软骨的作用，故软骨移植引发的排异反应相对较轻。但是，移植物灭菌，来源受限和费用昂贵也限制了异体骨软骨移植的应 用[14]。随着复杂关节损伤发生率及致残率显著增加，上述软骨损伤的修复方法是修复关节病损的常用临床方法之一，但由于其在复杂的关节损伤修复中有极大的限制及其致残率明显的增加，已经不能很好的满足临床需求。然而组织工程技术制备具有成软骨活性的人工软骨， 为软骨缺损的完全修复带来了契机。 4关节软骨组织工程典型的三代技术 关节软骨组织工程