中药在软骨组织工程研究进展
中药在软骨组织工程的研究进展
【摘 要】软骨组织工程学是最有可能解决软骨缺损的希望，骨髓间充质干细胞具有多向分化的潜能，是软骨组织工程学的理想种子细胞。研究表明中药具有调节bmsc向软骨细胞分化的作用，本文就中药诱导bmsc的软骨分化的研究现状行综述，以此来探讨中药在软骨组织工程中的应用前景。
【关键词】中药；骨髓干细胞；软骨细胞；组织工程
软骨缺损是骨科临床十分常见的疾病，但目前却尚无有效的治疗方法，无论是软骨的自体移植、同种异体移植、异体移植都无法满足整形外科及关节外科对软骨修复的需要。软骨组织工程的发展，为临床治疗软骨缺损提供了新的方法，其创造的人工软骨将是治疗软骨缺损的理想材料。
多向分化潜能的骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem
cells，bmsc)具有来源广泛、体外培养时增殖分化能力强、在特定细胞因子诱导调控下向软骨分化等特点，被认为是组织工程化软骨中最理想的种子细胞。国内外学者经过多年探索，对bmsc的分化调控有了更深入研究。同时，随着中药研究水平的深入，中药通过诱导bmsc作用于软骨组织工程已有了的进一步的发展，现将情况总结如下：
1中药诱导bmsc增值及向软骨分化研究
1.1中药促进bmsc的增值
bmsc具有数量少、可自动分化等特点，不易控制其分化方向，过去研究证明中药可以对其增殖分化产生影响。柳海峰[1] 研究表明，补肾益骨汤提取物对体外培养的骨髓基质细胞增殖有明显促进作用。人参皂苷rg1可以促进猪骨髓基质细胞的增殖分化，因为人参皂苷rg1能够促进dna的合成，促使细胞进入增殖周期，促进细胞内信号传导。舒晓春[2]骨碎补总黄酮能促进兔bmscs增殖。
1.2中药诱导bmsc向软骨分化
中药及中药复方提取物是通过多途径、多靶点诱导bmsc向软骨细胞分化，并具有毒副作用小、价廉等优点。国内外诱导骨髓干细胞向软骨分化过多地使用化学制剂作诱导剂，有一定毒性或有较大副作用，应用于人体内可能存在不安全因素。国内研究者多从补肝肾、壮筋骨的中药或中药复方着手寻找安全、有效的中药诱导剂。
肖鲁伟[3]、李楠[4]龟鹿二仙胶汤含药血清、右归饮可以有效地诱导骨髓基质细胞定向分化为软骨细胞。吴政安[5]消痹灵中药复方剂体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞为类软骨细胞，诱导率与使用地塞米松、维生素、tgf诱导培养体系无明显差别。吴险峰[6]茶黄素在细胞转化过程中与tgf-β1有协同作用促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化，联合作用优于单纯tgf-β1。修忠标[7]鹿茸多肽对mscs软骨细胞分化生物学行为的影响过程中与tgf一βl相似，在软骨诱导培养条件下可促进ⅱ型胶原与gag的表达。并且通过抑制caspase-3mrna表达及其蛋白酶活性以阻止或逆转软骨表型化mscs凋亡。李明波[8]透骨消痛颗粒促进bmsc向软骨分化过程中sox9因子的表达，并抑制cbfal因子的表达，在一定程度上抑制其终末化，延缓软骨退变的过程。
总的来说，中药或中药复方提取物诱导bmsc向软骨分化可能与药物增加sox9、tgf－β的合成及某些受体的数量，起到促进ⅱ型胶原的合成，从而定向分化为软骨细胞。
2中药在软骨组织工程中的应用
目前组织工程学应用在临床上已经进入一个新的阶段，解放军四六三医院[9-10]利用自体细胞注射治疗股骨头坏死，通过将患者骨髓干细胞的体外扩增并进行自体干细胞灌注，先后治疗55例酒精性股骨头坏死、122例缺血性股骨头坏死。研究提示，自体骨髓干细胞体外扩增的手段既解决异体移植的免疫排斥，同时避免种子细胞来源短缺等问题，诱导自体骨髓干细胞向软骨分化将是解决骨科中软骨缺损的希望。
中药已广泛应用于组织工程学的研究。例如：中药提取物制作成骨组织工程诱导修复材料—淫羊藿苷壳聚糖/羟基磷灰石复合材料[11]，具有良好的骨传导性和骨诱导活性，能有效填充骨缺损并促进早期成骨，是一种理想的骨组织工程诱导修复材料。中药双黄[12]能促进人牙周膜细胞增殖，为牙周组织工程的种子细胞提供了体外增值扩增的新方法。中药生肌液[13]能修复兔皮肤缺损，能够有效扩展皮肤缺损处的覆盖面积，缩短皮肤缺损的愈合时间。
目前，中药作用于软骨组织工程的研究还相对较少，主要通过中药灌胃配合bmsc复合体移植治疗软骨缺损、中药提取物体外对软骨器官或软骨细胞的促进作用这两方面来考察中药修复软骨缺损效果的机制。如淫羊藿[14]中药提取物能够在体外促进软骨器官生长和细胞增殖，七叶亭[15]灌胃修复兔骨关节软骨缺损、独活寄生汤结合骨髓基质干细胞复合体修复兔膝关节软骨缺损等等。此外，张猛[16]对藻酸钠载体复合软骨细胞在黄茂甲昔作用下成软骨作用及机制进行实验性研究、金翔[17]对威灵仙干预可注射性c/β-gp凝胶复合同种异体软骨细胞体外三维培养及修复软骨缺损进行了研究。在寻找合适bmsc软骨分化的三维立体材料过程中，中药制剂学在组织工程中越来越受到了的重视，研究与应用将越来越广泛。
3展望
中医药文化是我国的文化宝藏，中医辨证施治可以显著减缓或抑制早期膝骨关节炎的关节软骨退变、减少关节滑液分泌、在软骨破坏区出现大量幼稚软骨细胞，减轻膝骨关节炎的严重程度[18]。中药如：骨碎补[19]、淫羊藿、秦皮、威灵仙、龟板等，中药复方如：独活寄生汤[20]、补肾健腰合剂[21]、复元胶囊[22]、腰痛舒胶囊[23]、强肌健力饮[24]等，都能保护软骨细胞、有效促进软骨的修复，治疗关节炎等作用。
目前存在的主要问题是中药诱导剂的研究层面停留在体外对bmsc的软骨分化效应上，而对关节软骨细胞的再生修复机理上不完全明了。而中药成分复杂，如何精确调控bmsc向软骨细胞转化成为研究难点。中药诱导剂的研究目前处于起步阶段，国内的相关文献较少，有待学者们进一步研究，但相信在不久将来，中药诱导bmsc向软骨细胞分化的作用途径和机制，能从分子细胞水平上得到进一步的阐释，更快地用于指导临床治疗工作。
参考文献
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组织工程骨修复骨缺损的研究进展
组织工程骨修复骨缺损的研究进展
周晓;左朝晖;曹谊林
【期刊名称】《中国现代手术学杂志》
【年(卷),期】2006(10)4
【摘 要】复习相关文献,综合性报道种子细胞、生物材料及组织工程骨替代被修复重建组织的研究,指出目前存在的问题和今后研究的方向.
【总页数】5页(P316-320)
【作 者】周晓;左朝晖;曹谊林
【作者单位】湖南省肿瘤医院,长沙,410013;湖南省肿瘤医院,长沙,410013;上海交通大学组织工程研究重点实验室,上海,200011
【正文语种】中 文
【中图分类】R6
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软骨再生的研究现状和前景
软骨再生的研究现状和前景
软骨是人体中的一种重要组织，它覆盖着关节表面和气管等内腔。软骨的特点是不含血管和神经，不能自行修复。因此，软骨损伤的治疗一直是医学中的难题。在过去的几十年里，随着细胞和生物材料学的发展，科学家们正不断探索软骨再生的新方法。本文将探讨软骨再生的研究现状和前景。
一、研究现状
1. 自体软骨移植
过去，自体软骨移植一直是治疗软骨损伤的主要手段。该方法的优点是可以使用患者自己的软骨，在免疫方面相对较好。但是，由于损伤面积大、愈合时间长且损伤后容易出现二次损伤，自体软骨移植仅适用于少量软骨损伤的治疗。
2. 生物活性材料种植
生物活性材料种植旨在创造一种模拟自然软骨环境的“人工软骨”来治疗软骨损伤。该方法的优点是手术简单、愈合时间短、可实现较好的组织工程。但是，生物活性材料种植还存在一些缺陷，例如材料与周围组织的相容性、材料的耐久性等方面还需要进一步研究和改进。
3. 细胞治疗
细胞治疗是在体内或外培养细胞，以帮助软骨修复和再生。该方法的优点是可以使用患者自己的细胞进行修复，以减少排斥等问题。但是，细胞治疗依赖于术前和术后细胞的收集和培养，操作难度大，治疗成本高。
4. 基因治疗
基因治疗是指人工合成的DNA编码人类生长因子或身体自身产生的基因从体外转移到体内，以促进生理过程或抗疾病。该方法的优点是能在体内产生有利于软骨生长的蛋白质，具有强大的生物功能活性和跨界治疗优势，但其技术仍处于研发状态，需要进一步探索和完善。
二、研究前景
随着生物技术和材料科学的迅速发展，软骨再生领域也出现了新的研究方向和方法。
1. 三维打印技术
三维打印技术是一种先进的数字制造技术，可制造复杂形状的人工软骨，如人工氧化膜、人工骨和人工软骨等。它的研究前景广阔，例如使用三维生物打印技术制造氧化膜、细胞外基质、骨基质、骨骼肌细胞和软骨细胞等活性材料，将为人类生产高质量、完全定制、精确合适的材料。
2. 基因编辑技术
骨组织工程种子细胞研究进展
帖本医学工程２０１０年１０月第１７卷第１０期 骨组织工程种子细胞研究进展 邢自宝，刘永刚，苏佳灿 （解放 第二军医大学附属长海医院骨科，上海２００４３３） ·综述· 【摘要】 骨组织工程技术的核心是选取优良的骨种子细胞．．近年来，人们对各型种子细胞都进行了大量的研究和探索。并逐 步筛选出了一些较好的种子细胞 ，现阶段，常用的种子细胞有骨髓基质细胞、胚胎干细胞、成骨细胞、基因修饰细胞等。以上种 子细胞虽然在基础研究和临床应用中都取得了较好的效果，但仍存在诸多缺．董和不足，需进一步地克服和改良。 【关键词】 骨组织工程；种子细胞；研究进展 中图分类号：Ｒ３１８．０ 文献标识码：Ｂ ｄｏｉ：１０．３９３６￣．ｉｓｓｎ．１６７４—４６５９．２０１０．１０．１５２ Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｓｅｅｄ Ｃｅｌｌｓ ｏｆ Ｂｏｎｅ Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＸＩＮＧ ｚ曲 ＇．ＬＩＵ Ｙｏｎｇｇａｎｇ，ＳＵ Ｊｉａｃａｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ｃｈａｎｇｈａｉ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎ＆ｅ￣ｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３，Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ ｋｅｙ ｏｆ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｇｏｏｄ ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ ｐｅｏｐｌｅ ｈａｖｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ，ａｎｄ ｈａｖｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｆｉｌｔｅｒｄ ｏｕｔ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆｇｏｏｄ ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ ａｒｅ ｂｏｎｅ ｍａｒｒｏｗ ｓｔｒｏｍａｌ ｃｅｌｌｓ，ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ，ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃ ｃｅｌｌｓ，ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｅｌｌｓ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ ｈａｖｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｂａｓｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ａｎｄ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ ｏｖｅｒｃｏｍｅｄ． ｆＫｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｓｅｅｄ ｃｅｌｌｓ；Ｐｒｏｇｒｅｓｓ 骨组织＿ｒ程技术在骨缺损修复中具有许多优点，是其他修 复技术如自体骨移植、异体骨移植所无法比拟的，因此在治疗 骨缺损方面具有巨大的潜力。骨组织：哺呈的核心是选择适宜的 种子细胞，寻找良好的种子细胞已经成为今年来研究的重点和 热点。良好的种子细胞必须要满足以下条件：①便于获得原材 料，对供体的损伤要降低到最小 、②增殖性强，在体外培养体 系中能快速地生长，且易丁向成骨细胞分化。③免疫原性低． 能够较好地适应受体环境，同 寸对供体的毒性作用和致瘤性作 用小． 本文主要对目前热点的种子细胞做一综述。 １骨髓基质细胞 骨髓基质细胞（Ｂｏｎｅ Ｍａｒｒｏｗ Ｓｔｒｏｍａｌ Ｃｅｌｌｓ．ＢＭＳｃ）是一种 来源于骨髓及骨表面．由骨髓暴质干细胞转化而成并具有多种 分化潜能的细胞，具有来源广泛，取材方便，供区损伤小，增 殖能力强等优点，在一定的诱导条件下能向成骨细胞、软骨细 胞和脂肪细胞等分化，因此是一种被热点研究的种子细胞…。 ＢＭＳＣｓ同时含有两种细胞系。即定向性骨祖细胞系和诱导性骨 祖细胞系¨ｌ１．定向性骨祖细胞具有不需外源性诱导物的作用即 收稿日期：２０１０—０８—０８ 修回日期：２０１０—０９—１５ 作者简介：邢自宝（１９８５一），男，甘肃张掖人，主治医师，学士学位， 主要从事临床骨髓炎及骨缺损的治疗研究。 通讯作者：苏佳灿，男，医学博士，材料学博ｌ ，副主任医师，副 教授 ·１５２· 能自动分化成骨的干细胞特性：诱导性骨祖细胞是一种存在于 所有的问叶组织中和骨髓中的未分化干细胞．它向成骨细胞的 分化必须在骨形态发生蛋白等诱导物质的作用下才能得以完 成。目前常用的联合成骨诱导剂由地塞米松、维生素ｃ和ＪＢ一 甘油磷酸钠组成，这三种成分各有不同的作用，地塞米松主要 促进ＭＳＣｓ向成骨细胞分化，抑制细胞增殖；维生素Ｃ和卢一甘 油磷酸钠促进细胞合成胶原、增强碱性磷酸酶活性和促进钙盐 沉积。此外还有其他的一些诱导剂，例如有学者研究发现富含 血小板血浆（ｐｌａｔｅｌｅｔ ｒｉｃｈ ｐｌａｓｍａ，ＰＲＰ）含有高浓度的促进骨 组织和软组织再生修复的生长因子。如转化生长因子一Ｂ、血小 板衍生生长因子、胰岛素样生长因子等，可明显促进了ＭＳＣｓ 增殖．并加速矿化物的沉积［２ｊ：另有研究表明骨形态发生蛋白 和碱性成纤维细胞生长因子能较好地诱导ＢＭＳｃ向成骨细胞分 化 近年来．以骨髓基质细胞作为种子细胞的组织工程骨在骨 缺损修复的基础研究和临床应用中都取得了较为满意的效果， 宋会平等 以骨髓基质细胞构建组织工程骨，并用于小鼠骨 缺损的修复，证实ＢＭＳＣｓ可以较好地修复骨缺损。Ｓｉｋａｖｉｔｓａｓ 等 将鼠ＢＭＳＣｓ种植到可吸收的网状ＰＬＬＡ支架上，置于生 物反应器中动态培养，１６ ｄ后，ＢＭＳＣｓ发生了明显的增殖和向 成骨细胞的转化，并加速了矿化的细胞外基质的形成，由此进 一步证明了骨髓基质细胞可作为优良的骨组织工程种子细胞。 但是需指出的是虽然ＢＭＳＣ及其在骨组织工程方面的研究已取
运用生物材料促进关节软骨修复与再生的研究进展
２０１２年第１５卷第３期 广西中医药大学学报 ・６１ ・ 运用生物材料促进关节软骨修复与再生的研究进展 席智杰，米琨，刘武，王斌。俸志斌，刘鹏飞，李玉文，伏春华，吴舟，惠桂生 （广西中医药大学第一附属医院，广西南宁５３００２３） 关键词：关节软骨损伤；生物材料；修复；综述 中图分类号：Ｒ６８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５－－４４４１（２０１２）０３－００６１—０３ 关节软骨损伤通常由外伤引起，由于愈合能力有限，随 着时间的推移最终会导致骨性关节炎发生…１。组织工程 是以生物材料作为支架，结合细胞及信号调节的细胞增殖、 分化和组织形态发生等细胞过程，可在结构和功能方面重建 或重构一个组织，所以是治疗软骨损伤的理想选择。生物材 料作为一种和软骨修复有关的微环境信号调节传递系统， 对软骨修复和再生发挥着非常重要的作用。本文就生物材料 调节微环境信号传递促进关节软骨修复与再生的研究进展 作一综述。 １生物材料调节微环境在软骨损伤组织工程修复 中的重要作用 关节软骨损伤中，如果缺损没有穿透软骨下骨，来自机体 骨髓的血供、巨噬细胞和间充质千细胞（ＭＳＣｓ）不能进入缺损 区，修复仅仅依赖于局部有限的软骨细胞有丝分裂，因此效果 很差。而一旦软骨缺损穿透软骨下骨，骨髓提供的血供与 ＭＳＣｓ可参与修复。目前软骨损伤的手术方法包括微骨折技 术、自体软骨／同种异体软骨移植和基于自体软骨细胞培养的 细胞治疗等。在这些程序中，基于细胞的治疗，包括自体软骨 细胞移植（ＡＣＩ）已被证明是最具有应用前景的治疗方法。然 而，ＡＣＩ也存在一些相关的问题，如供区的损伤，体外扩增后 的软骨细胞表型的丢失和纤维软骨形成、愈合较差等…３。因 此，有研究想通过探索干细胞在软骨组织工程和修复方面的 应用来解决ＡＣＩ的相关问题。在干细胞或自体软骨细胞移植 中，生物材料一方面可作细胞的支架，另一方面可作为微环境 信号的调节传递系统。具有如下作用：①从结构上加填补缺 损并防止周围组织的塌陷；②协调内源性宿主细胞的反应，包 括主要的细胞迁移、增殖和分化过程；③及时降解，以促使组 织长人，并对细胞外基质（ＥＣＭ）起正确的导向作用；④满足外 科手术的需要。虽然生物材料支架能够调节细胞粘附、迁移、 增殖、分化和组织再生等过程，但很难在一种生物材料上很成 功的将这些信号同时合理体现［４］，这使得生物材料调节的信 号传递系统方面的研究颇具挑战性。 ２生物材料设计的生物学标准：细胞微环境 尽管目前出现一些被体外实验证明成功的组织工程和模 收稿日期：２０１２—０７—２０ 型系统，但当这些系统被植入体内时都出现了新的问题。任 何再生策略或修复过程的结局取决于细胞微环境，包括氧浓 度、皿管生成，炎症的触发和内源性细胞群的组成以及复杂的 生物化学和生物物理学信号。重塑和修复组织的原生状态和 抗生血管生成也是长期维持软骨细胞功能的关键［ ］。在外 科干预的过程中，不可避免地要对正在接受治疗的及其周围 的组织产生损伤，从而扰乱了细胞微环境。因此，软骨再生医 学的重大挑战是运用有效的策略来调节这些体内细胞微环境 和协调组织，形成向功能性软骨再生的过程转变，揭示细胞微 环境及细胞与生物材料之间反应的复杂性，很可能会提高组 织工程软骨修复策略的成功率。 ３生物材料传递系统对微环境信号的调节作用 微环境信号可能是生物材料固有的或者是被赋予的独特 的性能。生物材料的设计力求能够模仿细胞微环境，增强其 生物降解性和生物相容性，调节宿主细胞的反应，并以细胞传 递的方式引导移植细胞群进行软骨整合和功能性再生。精确 控制微环境的信号可调节主要的细胞过程，如迁移、增殖和分 化 ］，更重要的是生物材料提供信号的数量和类型在决定细 胞的命运方面发挥了至关重要的作用，具体可体现为以下几 个方面。 ３．１生物材料支架的结构和几何信号生物材料支架的结 构和几何信号对细胞行为有重要影响…。迄今为止，很多生 物材料以海绵、网状和凝胶等形式用于细胞的三维培养和软 骨修复【９］。在所有这些生物材料之中，凝胶可经皮注入关节， 因此允许微创细胞移植。另外，凝胶在许多方面可以模仿原 生软骨微环境，除了含水量较高，凝胶能促进细胞与细胞、细 胞和细胞基质的相互作用，捕集分泌的细胞外基质，维持细胞 的球形外表。同时，这种细胞支架结构提供了一种独特且有 利于细胞与基质信号之间的信号传递，也有利于细胞调节支 架的生物降解［…。尽管凝胶有这些优势，但多孔支架因为其 具有较好的机械性能、更接近于原生的软骨组织等优点仍然 被普遍采用。控制多孔支架的几何信号也会显著影响细胞过 程和组织再生。有研究结果表明【ｌ１］，以胶原蛋白为基础的、由 交联密度控制支架的孔隙率和孔径的大小，会影响细胞的粘 附、
骨组织工程进展研究
１Ｏ５Ｏ
・综 述・ 骨组织工程进展研究 重庆医学２００８年５月第３７卷第１Ｏ期
刘 杰，吴雪晖综述，许建中审校 （第三军医大学西南医院骨科，全军矫形外科中心，重庆４０００３８） 关键词：骨组织工程；研究；进展 中图分类号：Ｒ３１８．０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—８３４８（２００８）１０—１０５０—０３
组织工程的基本含义是单用或将细胞、细胞因子和生物材 料复合以后应用于体内的活组织再生和体外的组织构建。其 研究大致经历了以免疫缺陷动物为研究对象的阶段；以免疫系 统健全动物为研究对象的阶段，以修复人类器官缺损为目的的 探索阶段 ］。组织工程骨因其三要素支架材料、种子细胞和生 长因子之间相互作用的复杂关系（Ｆｉｇ．１）吸引了众多研究者进 行了大量的实验研究 ］。长期以来自体松质骨移植因具备骨 诱导性、骨传导性及骨生成性作为修复骨缺损的金标准 ］已有 ５Ｏ多年历史，有报道其并发症的发生率为８ 。由于需要另作 切口，增加手术时间、出血量及创伤，且取骨量有限，并不是最 理想的植骨术。采用库存的同种异体骨移植，不同作者报道的 ｌ临床效果差异很大，植骨成功率为６６ ～９４ ，感染率为 ０．９％～１２．４％。应用异种骨移植只有２Ｏ 左右可以达到预 期的骨愈合，同时有传播人畜共患疾病的危险。人工材料的效 果尚需更长期观察。组织工程骨的出现大大减少了对患者的 损伤及并发症，且不同程度地保证了自体骨植骨术的ｌ临床效 果。
图１ 组织工程骨三要素间的复杂关系 １种子细胞 种子细胞是组织：Ｅ程研究中最基本的环节。骨组织工程 研究对于种子细胞的要求主要为：适合ｌ临床应用需要，取材容 易，创伤小；具有明确形成骨组织的能力；在体外扩增达到所要 求的细胞数量时保持其成骨表型；植入体内后能继续产生成骨 活动；无致瘤性等特点。 １．１间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ，ＭＳＣｓ） 具有 典型的干细胞特点，终身存在于骨髓和其他组织器官中，负责 组织的修复和更新。由Ａｒｎｏｌｄ Ｃａｐｌａｎ首先从人骨髓中分离而 出。成人的ＭＳＣｓ在体外培养扩增的过程中不会自动分化，经 过连续传代培养及冷冻保存后仍具有多向分化潜能。采用少 量的骨髓样本即可获得充足的细胞量，满足组织工程化组织构 建的需要。Ａｒｉｎｚｅｈ等 的研究结果显示将同种异体骨髓问充 质干细胞复合Ｇ—ＴＣＰ能修复犬股骨２１ｍｍ的节段缺损，而不 需要进行免疫抑制治疗。骨髓问充质干细胞近期有待于获得 ＦＩ３ｌＡ认证后正式应用于临床。 １．２骨髓基质细胞（ｂｏｎｅ ｍａｒｒｏｗ ｓｔｒｏｍａｌ ｃｅｌｌｓ，ＢＭＳＣｓ） Ｂｉａｎｃｏ等认为其与骨髓问充质干细胞不同，亦具有多分化潜 能，且植入体内后能继续产生成骨活动。其分离、鉴定和机能 活动已有一定的研究基础，但其在体外培养时大多呈圆形，贴 壁性差，给细胞的分离培养造成了一定的困难。另外也有人从 成骨分化及年龄差异方面对骨髓基质细胞做了相关研究 ，结 果表明不同体外诱导条件、不同年龄来源的骨髓基质细胞在其 成骨分化方面虽存在差异，但仍可满足ｌ临床修复骨缺损的需 要。 １．３成骨细胞（ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ ｃｅｌｌｓ，ＯＢ） 成骨细胞是骨形成的 主要细胞。已有研究结果显示来源于骨髓基质干细胞的成骨 细胞，体外与ＨＡ／ＴＣＰ共培养具有较强的繁殖传代能力，细胞 表型稳定，可持续表达碱性磷酸酶等成骨细胞标志物，植入体 内有明显新骨形成，表现出其作为骨组织工程种子细胞的可行 性。Ｈｅｉｄｉ等 认为：组织工程骨的成功构建不仅仅靠种子细 胞在支架材料表面的成骨分化，还与其在支架材料内形成足够 数量的三维结构的骨基质即足够数量的成骨细胞有着不可分 割的关系。但自体骨组织、骨膜来源的成骨细胞取材困难、来 源局限，不适合ｌ临床工作的要求。 １．４其他 国外还有从皮下脂肪抽吸物中提取多能干细胞尤 其是ＭＳＣｓ以修复骨或软骨缺损的报道，虽然纯化过程尚需改 进，但毕竟也提供了一条获取种子细胞的途径。但此项研究并 未得到允许应用于ｌ临床，故仅能作为一种启发性的思路。利用 引产胎儿骨细胞作为骨组织工程种子细胞的方法【 由于与伦 理学诸多方面存在一定冲突，尚只能作为一种探索性研究，短 期内难以达到满足临床应用的需要。 目前利用骨髓ＭＳＣｓ进行组织工程研究并将其应用于ｌ临 床中存在的主要问题是如何在短期内快速大量扩增它，因为组 织工程骨体外制备需要３周左右的时间，而临床需求通常较紧 急，如严重开放性骨折伴骨缺损在初次外科是手术清创后７～ １０ｄ就需要行骨移植手术。ＭＳＣｓ的高效大规模扩增和分化是 缩短制备时间的关键，西南医院骨组织工程研究中心研究的微 载体技术已经成功的达到了这一目的，为组织工程骨进入ｌ临床 应用奠定了种子细胞快速大规模扩增的基础［ 。而今后通过 基因工程技术建立健康成人标准成骨细胞系，使其成为既具有 较强的成骨能力的种子细胞则可能是将来的发展方向之一。 ２支架材料 作为种子细胞载体的理想支架材料应具备如下特点：表面 能使细胞黏附并生长；良好的生物相容性和生物降解性，植入 体内后高分子材料及降解产物不会引起炎症及不良反应；材料 能加工成三维结构；材料孔隙率不得低于９ｏ ；在完成组织再 生后，高分子能立即被机体吸收；高分子支架降解速率应与不 同组织细胞再生速度相匹配。从材料来源分类可将支架材料 分为天然材料和合成材料两大类。天然材料中自体骨、同种异 体骨及异种骨前人均已进行了较充分的的动物实验甚至临床 应用 ］，最后的研究重心逐渐转移到同种异体骨来源的支架 上。当前骨组织工程研究采用的人工合成材料，如羟基磷灰石 （ＨＡ）、聚乙酸（ＰＡＡ）、聚乳酸（ＰＩ
不同来源的间充质干细胞治疗骨与软骨组织疾病的研究进展
不同来源的间充质干细胞治疗骨与软骨组织疾病的研究进展
JIN Zhenxiong;TANG Dezhi;XIAO Yanhua
【摘 要】近年来,随着细胞和组织工程技术的发展,间充质干细胞广泛受到关注和研究,具有易分离获取、培养过程相对简单等优点,并且能够自我更新并分化成多种细胞类型,包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等,是较为理想的种子细胞.在骨髓间充质干细胞大量的研究基础上,脂肪、骨骼肌、滑膜等多种不同来源的间充质干细胞也广泛应用在骨及软骨组织的体内研究和体外研究中.虽然间充质干细胞在基础性研究方面取得了飞跃进展,但在临床推广应用干细胞治疗上还面临着诸多问题,如对间充质干细胞的分化机理尚不明确,对其定向分化无法进行精确调控,且存在诸多限制骨和软骨再生的几个因素,很大程度上影响治疗的效果,故仍需进一步深入研究.
【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》
【年(卷),期】2019(025)006
【总页数】6页(P858-862,879)
【关键词】间充质干细胞;骨;软骨;干细胞治疗;组织修复
【作 者】JIN Zhenxiong;TANG Dezhi;XIAO Yanhua
【作者单位】;;
【正文语种】中 文
【中图分类】R336
现如今，组织工程技术在骨和软骨、血管、神经、皮肤、肌腱韧带等组织工程领域得到迅速发展。干细胞(stem cell)是一种未充分分化、尚不成熟的细胞，具有自我复制、再生、更新、多向分化等能力的细胞。正是因为它的多分化能力和再生潜力使其大量应用于干细胞研究和再生医学中［1］。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类，成体干细胞又可根据其特定组织来源分为造血干细胞、骨髓及脂肪间充质干细胞、脐血干细胞等。其中以骨髓及脂肪间充质干细胞在骨科应用较为广泛。随着年龄的增长，身体健康的下降或其他因素的影响，内在再生潜能下降时，需要在创新疗法方面取得新的进展，因此基于细胞的修复策略已成为有希望的治疗策略［2］。在正常情况下，它们保持静止状态。在通过生物信号刺激时，例如，由于组织损伤，间充质干细胞被激活并经历对称或不对称分裂，并且被募集到受损部位以替换或再生受损组织。由于其强大的修复潜力，间充质干细胞已应用于不断扩大的临床适应证，特别是骨缺损和软骨损失［3］。目前，以干细胞疗法为基础的骨科相关疾病治疗的基础研究报道较多。本文主要从骨髓、脂肪、骨骼肌、滑膜、胚胎源性间充质干细胞等方面介绍不同来源的间充质干细胞在骨及软骨组织疾病的研究进展，通过总结前人卓越的治疗方法，为将来的进一步研究及临床运用奠定基础。
威灵仙有效成分及抗痛风性关节炎作用研究进展
威灵仙有效成分及抗痛风性关节炎作用研究进展
摘要：近些年来的痛风发病率明显呈上升趋势，痛风性关节炎也相应的增多。治疗痛风性关节炎药物的研制也成为当下关注的热点。中药在治疗痛风方面历史悠久，威灵仙是其中的药物之一。其有效成分主要包含挥发性成分、三萜及皂苷、生物碱、黄酮、多糖等成分；并且在抗炎镇痛、调节尿酸、抗氧化等方面表现出了的抗尿酸性关节炎的作用。在本文综述了威灵仙有效成分和抗痛风的主要作用，以期为后续的研究开发提供线索和依据。
关键词：威灵仙；有效成分；抗痛风性关节炎
中药威灵仙始载于《开宝本草》，又称粉灵仙、灵仙、黑须公、铁灵仙等。现代药理研究表明威灵仙具有利胆排石、降血糖、降尿酸、降血清胆固醇的作用，在临床上用于治疗结石、高尿酸血症、糖尿病、骨性关节炎等。因此本文将威灵仙不同化学成分和药理作用的最新研究进展进行综述。
1痛风性关节炎概述
近些年来的痛风发病率明显呈上升趋势，且发病率正在呈现年轻化的趋势。痛风发病时，关节处会产生强烈难忍的剧痛，这种剧痛本质上来源于尿酸晶体沉积在关节间隙和周围软组织，从而造成的急性无菌性炎症，在白细胞的作用下，炎症部位疼痛阈值降低。
药理研究表明“止痛之要药”威灵仙对于痛风性关节炎具有利胆排石、降血糖、降尿酸、降血清胆固醇的作用，在临床上用于治疗结石、高尿酸血症、糖尿病、骨性关节炎等，下文将对其主要化学成分以及治疗痛风性关节炎的作用机制进行综述。
2化学成分
作为一种常见的中药材，威灵仙含有复杂的化学成分，主要包括挥发性成分、三萜和皂苷、生物碱、黄酮、多糖以及其他有机化合物。这些成分具有各自独特的生物活性，为威灵仙的药效提供了物质基础。
2.1挥发性成分 威灵仙含有丰富的挥发性成分，其中挥发油具有祛痰、止咳和平喘的作用。比较了铁线莲属5种植物的挥发油成分，发现它们主要含有正十六烷酸（棕榈酸）和(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸），占威灵仙总挥发性成分的50%左右。
复合支架材料在软骨组织工程中的研究进展
第２２卷第２期
２００９年２月 医学研究生学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅｓ ・２０１・
Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．２
Ｆｅｂ．２００９
・综 述・
复合支架材料在软骨组织工程中的研究进展
王金良综述，赵建宁审校
（南京军区南京总医院骨科，江苏南京２１０００２）
摘要： 川于软骨组织丁程的支架材料种类众多，但尚未发现一种理想的材料可满足组织Ｔ程的需要，但将各种材
料进行复合可为组织Ｔ程的需要带来新的希望。现就复合支架材料在软骨组织＿ｌＩ 程中的研究作一综述。
关键词：软骨；组织Ｔ程；复合支架
中图分类号：Ｒ３１８．０８ 文献标识码：Ａ 文章编号： １００８—８１９９（２００９）０２－０２０１－０４
Ｕｐｄａｔｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｃａｒｔｉｌａｇｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＷＡＮＧ Ｊｉｎ—ｌｉａｎｇ ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ，ＺＨＡ０ Ｊｉａｎ—ｎｉｎｇ ｃｈｅｃｋｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｃｏｍｍａｎｄ，Ｐ ，Ｎａｎｊｉｎｇ
２１０００２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｖａｒｉｏｕｓ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃａｒｔｉｌａｇｅ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｂｕｔ
ｎｏｎｅ ａｒｅ ｉｄｅａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｍｉｘｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ ｂｅｔｔｅｒ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｍａｙ ｂｒｉｇｈｔｅｎ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ．Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｒｅｖｉｅｗ ｓｕｎｌｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
刺激响应型水凝胶修复关节软骨的研究进展
西南医科大学学报2022年第45卷第4期JournalofSouthwestMedicalUniversityVol.45No.42022
关节软骨是覆盖在关节表面的一层弹性组织，有
吸收震荡、缓冲应力、润滑关节表面、防止磨损等重要
作用，其损伤可能会导致关节功能恶化[1]。关节软骨损
伤来源于运动损伤、炎症、衰老、肿瘤等多种因素，是一
种退行性疾病。临床研究表明，60%的膝关节镜检查
病人表现为软骨损伤，15%的60岁以上人群表现出软
骨损伤的临床症状[2]。如软骨损伤治疗不及时或者治
疗方法不当，将会导致骨关节炎（osteoarthritis，OA）[3]。
OA虽然不是致命的疾病，但却是致残的主要原因，全
球超过3.03亿人面临OA带来的痛苦，给社会造了重大
的经济负担[1]。
临床上用于治疗关节软骨损伤的方法很多，主要
分为保守治疗和手术治疗。保守治疗主要包括药物治
疗、减轻体重、改变生活方式、康复训练、局部封闭、理疗、支具保护等[4]。手术治疗包括关节镜下灌洗与清创
术、软骨下钻孔与微骨折成形术、移植修复等[5]。然而
这些治疗方法只是暂时缓解症状，没有再生软骨的功
能。由于关节软骨不存在血管、神经和淋巴组织，出现
缺损后难以自我修复[6-7]。因此，对损伤关节软骨进行
修复重建以恢复关节功能，在临床治疗中非常必要。
干细胞刺激、同种自体或异体移植等方法，会引起
软骨退化或二次伤害等[8]。利用组织工程技术将药物、
生长因子或者细胞与生物材料结合形成人工软骨，使
其具有类天然细胞外基质(ECM）的结构[9]，机械性能和
微环境可与天然软骨匹配，已成为软骨修复的重要途
径[10-11]。水凝胶是一类具有弹性、表面光滑且含水量
高的生物材料，通过物理或化学交联可形成类ECM的
三维网络结构，具有良好的生物相容性、亲水性和生物刺激响应型水凝胶修复关节软骨的研究进展
衡田1，赵安莉1，陈泓汝1，陈攀1，王睿松1，张驰1，2综述孙富华1，2审校
1.西南医科大学康复医学系（泸州646000）；2.西南医科大学附属医院康复医学科（泸州646000）
组织工程技术修复关节软骨的理论研究与进展
中国组织工程研究与临床康复第１３卷第３７筋２００９—０９—１０出版ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｖｅＴｉｓｓｕｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＳｅｐｔｅｍｂｅｒ１０，２００９ＶｏＬ１３，Ｎｏ．３７综述
组织工程技术修复关节软骨的理论研究与进展☆
李晓声，陈铁柱，杜尧，曾焱，曾文魁※ｍ黼％Ⅻ㈣№∞№￥ⅫⅨ∞∞＃ｍ∞㈣￥Ⅻ№《Ⅻ№ⅫⅫ㈣㈣㈣㈣ⅫⅫ≮黼㈣㈣㈣∞ｇ蜥％％㈥《㈣㈣㈣㈥Ⅻ∞＿酶㈣㈣＃∞嘴‰粼Ⅻｍ㈣∞№黜％Ⅻ㈣＊㈣Ⅻ《％《黜Ⅻ＃％Ⅻ㈣Ⅻ∞㈣《№Ⅻ∞￥Ⅻ￥㈣《Ⅻ№蝌８∞※№Ｍ№№№∞Ⅻ《目∞∞＃Ⅻ％ⅫⅫ∞■目ｄｑ目％■Ｗ＊■■■■■Ｈ—■■豳■■｝■目Ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｒｅｐａｉｒｉｎｇａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅｄｅｆｅｃｔｓ：Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｄｖａｎｃｅｓ
ＬｉＸｉａｏ—ｓｈｅｎｇ，ＣｈｅｎＴｉｅ－ｚｈｕ，ＤｕＹａｏ，ＺｅｎｇＹａｎ，ＺｅｎｇＷｅｎ—ｋｕ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｐｏｏｒｒｅｐａｉｒａｎｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅ，ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｎｏｔｇｅｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｃｕｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｎｉｔＨｏｗｅｖｅｒ，ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｗａｙｆｏｒｒｅｐａｉｒｉｎｇａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅｄｅｆｅｃｔｓＰｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｆｏＣＵＳｈａｓｃｏｍｅｄｏｗｎｔｏｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｉｓｓｕｅｓ：ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｅｌｌｃｈａｒａｃｔｅｒｓａｎｄｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓｄｕｒｉｎｇｍａｓｓａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｄｃｅｌｌｓ。ｔｈｅｃｏｎｔｒｏＩｏｆｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ－ｓｃａｆｆｏｌｄｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｍｕｌｔｉ—ｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅｇｅｎｅｔｒａｎｓｆｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｓ，ｅｔｃ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅａｄｖａｎｃｅｓｉｎｓｅｅｄｃｅｌｌｓ，ｓｃａｆｆｏｌｄｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｓｏｆａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｏｉｎｔｉｎｇｏｕｔｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｏｅｓａｓｗｅｌＩａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ