组织工程学治疗脊髓损伤的研究进展

本文原载于《中华骨科杂志》年第16期

一、组织工程的定义及其在医疗中的应用概况

组织工程这一概念自年美国科学基金会在美国华盛顿提出后，已逐渐成为组织或器官损伤后修复的热点研究学科[7,8]。其定义为：应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护和促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。组织工程是将体外培养扩增的正常组织细胞，吸附于一种生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料上形成复合物，将细胞-生物材料复合物植入机体组织、器官的病损病分，细胞在生物材料逐渐被机体降解吸收的过程中形成新的在形态和功能方面与相应器官、组织相一致的组织，从而达到修复创伤和重建功能的目的。

组织工程研究主要包括四个方面：种子细胞、生物材料、生物组织工程化培养系统的构建以及组织工程的临床应用。其核心为建立细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，用以对病损组织进行形态、结构和功能重建，并达到永久性替代[9,10]。

近年来，中枢神经系统损伤后的支架替代治疗成为研究的热点。SCI后轴突再生和神经功能恢复一直是脊柱外科的研究热点之一。大多数目前应用的生物支架材料在理化性质及三围空间结构上与宿主机体结构存在很大差异，难以模拟真实的体内细胞外微环境，使宿主出现不同程度的免疫排斥反应，组织损伤修复效果不佳。组织工程学研究表明，生物支架材料及其特定的形态结构和高度仿生性对SCI的修复效果具有重要意义[11,12]。SCI修复是以具备良好的生物相容性和与受体组织高度相似的三维立体空间结构的材料支架作为细胞生成附着载体，与具备活性的神经干细胞结合，以促进神经干细胞生长，并诱导神经干细胞分化，抑制纤维瘢痕组织生长和空洞产生，在神经缺损区产生营养因子，从而修复神经损伤，重建神经组织。因此，选择理化性能良好的脊髓支架极其重要[13,14]。目前，利用先进的脱细胞技术制备细胞外基质支架材料已成为新的研究热点。这种细胞外基质支架材料具备与受体组织相似的三维立体空间结构和优秀的生物相容性，并且保留了一定程度的生物活性，可以促进细胞生长，促进细胞分化，可被机体降解吸收利用，具备优秀的理化性能等特点[15]。

二、合成的非细胞支架

支架的早期研究侧重于建立非细胞结构，使细胞可以定居、维持表型和递送生化因素或营养。因此，孔隙度是主要







































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