陈泽驹，冯少龙，刘桂宏，刘宇，刘青华，蒋煜文

    ·综述·

    基于骨组织工程的骨再生策略

    陈泽驹，冯少龙，刘桂宏，刘宇，刘青华，蒋煜文

    519000 广东，暨南大学附属珠海医院(珠海市人民医院)创伤骨科

    骨组织能支撑肌肉，支持机体运动并保护重要的器官，并调节矿物质稳态和身体的内分泌功能。虽然骨骼的自我愈合能力很强，但大面积的骨缺损阻碍了骨折的愈合[1]。创伤性损伤、骨肿瘤切除或先天性的缺陷都会导致骨不连或大面积骨缺损，并且与创伤严重程度、高龄、糖尿病等因素高度相关。骨不连的常见治疗方法包括自体骨移植和同种异体骨移植，然而这些治疗方法在骨的修复和再生中都存在不少局限。

    自体骨移植是目前修复骨不连的常用方法，它从患者的髂嵴取骨并移植到骨折部位，具有良好的组织相容性和非免疫原性[2]。自体移植物中含有生长因子(GF)、骨祖细胞和三维(3D)基质，它们是骨诱导、骨传导和骨整合的重要组成部分。然而，自体骨移植存在一定的缺点，比如出血、炎症、感染和慢性疼痛，以及供体部位损伤和畸形、过敏、瘢痕等[3]。此外，自体骨移植的来源有限，不能处理大面积的骨缺损[4]。异体骨移植是治疗骨不连的另一常见治疗选择，但也有缺乏供体、病毒性疾病传播、细菌感染或免疫排斥等风险[1]。自体移植和同种异体移植的这些局限性和缺点推动了骨组织工程骨再生方法的发展。

    组织工程和再生医学为损伤骨组织再生和愈合[5]提供了更为先进的方法。本文综述了基于骨组织工程的骨再生策略，强调了关键问题和相应的困难，同时梳理了骨组织工程的应用和进展。

    1 骨再生与骨组织工程

    1.1 骨组织工程与再生的生物材料

    骨再生有三个基本特征：骨诱导、骨传导和骨整合。骨诱导是指来自植床周边宿主结缔组织中的可诱导成骨前体细胞，在诱导因子的作用下产生骨原细胞，并经成骨细胞形成新骨。因此，骨诱导物质可以通过间充质干细胞[6]的招募、增殖和分化来直接诱导成骨。而骨传导是骨再生材料提供微环境并使原位成骨发生的能力。骨整合是指植入体与骨组织之间呈现的无纤维结缔组织界面层的直接接触。

    生物材料需要具有生物相容性，与宿主的生物液体、组织和细胞能够和谐存在，并且不会对局部或系统产生有害影响。其化学特征需要适合细胞黏附、增殖和分化。此外，它的孔隙大小、形状和孔隙率可以促进细胞的定植和血管化。

    当前有许多材料都运用于骨再生策略，包括天然聚合物和合成聚合物[7]，如蛋白质、多糖糖胺聚糖、聚乙醇酸(PGA)，聚乳酸(PLA)、聚 ε-己内酯(PCL)等、无机生物材料、金属(如钛金属及其合金等)和陶瓷[如氧化铝、氧化锆、磷酸钙陶瓷(CaPs)、磷酸钙水泥(CPCs)等] ......