沙镝 英彬 吕永利 高景恒 2004-8-4 16:07:14 实用美容整形外科杂志1999年4月第10卷第2期

    人体由于疾病(中毒、感染及先天畸形)和外伤、肿瘤等原因所造成的组织、器官的缺损及功能的丧失，可通过移植各种替代物加以修复。替代物包括自体组织、同种异体组织、异种组织和人工合成物质。虽然这些替代物均已应用于临床治疗，但不可避免地存在着种种问题及局限性，这就迫使整形外科及相关学科的工作者寻求更为合适、有效的替代物。近二十年来，由于组织类型培养技术的普及，细胞生物学、分子生物学、生物化学等学科的发展和生物医学材料的开发及利用，产生了一门新的学科——组织工程学(Tissue enigeering).

    1 组织工程学概况

    组织工程学是应用生物学和工程学的原理，研究开发能够修复、维持和改善损伤组织功能的生物替代物的一门学科[1]。其基本方法是将体外培养的高浓度的功能相关的活组织细胞扩增，并种植于一种生物性能良好、生物可降解性(或称生物可吸收性)的天然与人工合成的细胞外基质(Extracelluar matrix. ECM)上。然后将它们共同移植到所需部位，在机体内细胞继续增殖，而生物支架结构则逐渐被降解、吸收，结果形成新的有功能的组织器官，而达到修复结构、恢复功能目的[1～5]。目前，组织工程学包括以下几个方面的研究：①ECM开发；②种子细胞生物学性质；③组织工程化组织对病损组织的替代。组织工程学涉及各种组织和器官。各方面的研究均取得了一定的进展[1，2，4]。

    2 骨组织工程的研究

    1995年Crane GM系统提出了骨组织工程的概念、研究方法、研究现状及发展前景，引起了广大学者的关注[4]。近年来骨组织工程在以下几方面的研究取得了令人瞩目的进展。

    2.1 ECM替代物的开发

    ECM是稳定组织结构的一种相对惰性的支架结构，但它在调节与其相联系的细胞行为方面却起着十分积极和复杂的作用。ECM的成分包括不同类型的胶原蛋白、各种蛋白多糖、弹性蛋白及一些粘连蛋白。

    骨组织工程研究重点是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的人工合成与天然的支架结构，作为ECM的替代物。这种支架结构需具有以下特点：①良好的生物相容性、生物可降解性；②良好的骨诱导性和骨传导性；③具有负荷最大量细胞的高渗透性；④支持骨细胞生长和功能分化的表面化学性质与微结构；⑤可与其它活性分子如骨形态发生蛋白(BMP)、转移生长因子-β(TGF-β)复合共同诱导骨的发生；⑥易消毒性[1，4]。

    ECM包括人工合成的ECM和天然ECM(Nature extracellular Matrix,NECM). ......