同种异体软骨移植简介

由于软骨不含血管、神经和淋巴管，异体移植引起的免疫排斥反应相对低，可以采用新鲜软骨移植。新鲜骨软骨移植为骨软骨移植物在24小时内从供体上取下，并在7天内完成移植。此法可以最大限度地保留软骨细胞存活率，但由于时间紧迫，潜在的病毒、细菌筛查结果无法查出，容易导致潜在的感染。延时保存的骨软骨移植为骨软骨移植物从供体上取下后，经过特定的处理，在特定条件下保存7天以上并完成移植。尽管此法处理过的移植物软骨细胞存活率会降低，但是可提供充裕的时间做各种检验筛查避免潜在感染，而且经过冷冻处理的移植物后的免疫排斥反应降低，应用更为方便。但延时保存的同种异体骨软骨移植方法存在的主要问题是软骨活性随时间延长而降低。因此，使软骨细胞存活率处于高的水平且延长保存时间即成为当前的研究焦点。低温保存软骨目前常见的有冷冻法(或称慢速梯度降温法)和玻璃化法。低温冷冻能降低细胞代谢，是延长细胞保存时间的一种有效方法。对于分离的软骨细胞，其冷冻保存的存活率可达95%以上，但应用于软骨时却难以获得成功，冷冻保存关节软骨的移植效果也不佳。分离的软骨细胞和软骨中的软骨细胞的冷冻保存效果的差别是由保存过程中的损伤机制不同造成的。对于分离的软骨细胞，可以根据实验测得的细胞膜对水和低温保护剂的渗透系数进行理论预测和实验控制，以得到较高的细胞存活率，相比之下，软骨组织中的细胞的处境要复杂得多。低温保护剂要对细胞起到保护作用，它在细胞内部的浓度应达到一定的水平，对于悬浮液中的细胞，细胞周围即为处理溶液，传质阻力主要为细胞膜，而低温保护剂渗透至组织内的细胞需要克服额外的传质阻力，对于最里层的细胞尤甚，因此，需要更长的处理时间，细胞受到的低温保护剂的毒性损伤将增加，甚至变得不可承受；悬浮细胞的冷却条件更容易控制，溶液中处于不同位置的细胞冷却速率差距有限。对于组织，尤其是尺寸或厚度较大的组织，受到热导率的限制，冷却过程中组织由外到内的温度梯度将不可避免，不同位置的细胞冷却条件将不同，有的细胞的冷却速率可能远离最佳冷却速率；在冷冻时，与悬浮液中的细胞相比，组织内细胞的位置移动受到严格限制，使得细胞更容易受到胞外冰晶的伤害。关节软骨难以冷冻保存的其他原因还有，移植后软骨细胞正常功能的发挥与其周围的基质紧密相关，如果软骨细胞与基质间的联系在保存过程中受到了严重损害，软骨细胞的新陈代谢将受到影响。另外，软骨功能的实现还有赖于其机械性能的保持。冷冻保存过程中出现的高浓度电解质溶液可能会导致构成软骨基质的主成分胶原蛋白发生变性，从而导致软骨机械性能的变化。