基于骨髓间充质干细胞和可降解多孔生物陶瓷材料的关节软骨组织工程研究

【摘要】：组织工程学是一门跨学科的新领域,旨在应用工程学和生命科学的原理建造能够用于重建、维持或提高缺损组织功能的生物性人体组织。近年来,随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,国内、外的科研人员已经成功地在动物体内培育出组织工程化人工软骨。在美国,一种组织工程化人工软骨产品已经通过FDA批准进入临床。国内关节软骨组织工程研究近年来也已经取得突破性进展,有望近年内开发出具有自主知识产权的组织工程化人工软骨产品。 关节软骨具有重要的生理功能,但损伤后自身修复能力有限。几十年来,科学家和外科医生们一直致力于软骨缺损的修复研究,但进展缓慢。由于软骨组织具有能够保持移植活力、吸收少等优点,在临床上获得广泛应用,但在应用过程中供体材料来源有限,需二次手术,而且自体肋软骨移植还有远期钙化倾向;同种异体及异种软骨移植物都不同程度地存在自溶现象,还会引起免疫排斥反应甚至传播病原。基于以上这种现实情况,尝试新的技术和手段进行软骨缺损治疗迫在眉睫。组织工程研究为修复因各种原因导致的关节软骨缺损带来了希望。 近年来软骨组织工程的进展并不顺利,主要是因为缺乏理想的种子细胞和适宜的支架材料。在种子细胞方面,自体软骨细胞来源有限,异体或异种软骨细胞又往往会出现自溶和免疫排斥。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有多向分化潜能的组织干细胞,在体外特定的诱导条件下可以分化为骨、软骨、脂肪、肌肉、神经、肌腱、韧带等多种组织。该细胞群来源易得,取材方便,增殖能力强,可在体外大规模扩增而不丢失多分化潜能,并且异体移植时排斥反