理想的软骨组织工程种子细胞具有哪些特点?

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主治医师王目国
王目国,主治医师,阳谷县人民医院,关节科

理想的软骨组织工程种子细胞应具有如下特点:

  1. 取材方便,来源充足,对机体损伤小。
  2. 体外培养增殖能力强。
  3. 与支架材料具有很好的黏附性。
  4. 种子细胞植入人体后能够适应内在环境并保持原有软骨细胞的特性。

组织工程化软骨的种子细胞主要来源为两种细胞:软骨细胞、干细胞。目前在临床上应用的主要是自体软骨细胞,以干细胞诱导分化形成软骨细胞用于软骨缺损的修复目前还处于实验研究阶段,尚未进入临床使用。

软骨细胞可以在体外产生、维持并改造软骨的细胞外基质,但涉及软骨细胞的取材、分离、培养和扩增,细胞的来源决定着是否有足够的自体软骨细胞可供移植。实际上,可获得的自体软骨细胞的数量非常少,且从关节炎患者或者年老患者体内取出的自体软骨细胞的活力又非常的低下,限制了该类细胞作为种子细胞的来源。

骨髓间充质干细胞(BMSC )的分裂增殖能力和多向分化能力不随年龄的增长而改变;同时,其来源广泛,取材方便,损伤小,易于获取,体外培养时增殖和传代能力强,可获得数量较多的细胞以供移植,且自体移植不存在免疫排斥反应;同时具有骨及软骨细胞分化潜能,在条件适合时,可同时向骨和软骨分化,适合骨软骨缺损的修复。

脂肪来源干细胞(ADSC )可自抽脂手术抽出的脂肪中提取,同样具有取材方便,损伤小,获取简单的优点,且在实验研究中也证实其可向软骨分化。但由于诱导脂肪干细胞的安全性还没有完全明确,故其尚未在临床上得到应用。

滑膜干细胞和骨髓间充质干细胞相比,具有更强的向软骨分化的潜能,是另一种可以用于治疗软骨损伤的干细胞来源,但对其的研究目前还处在前期临床试验阶段。

脐血间充质干细胞是另外一种具有多向分化潜能的干细胞。可分化为软骨细胞。作为种子细胞,脐血间充质干细胞来源丰富、容易提取,并可在传代过程中保持性状稳定,不会出现如 BMSC 那样的衰老现象。但脐血间充质干细胞的分离培养成功率较低,且缺乏有效的抗原标记鉴定方法其诱导获得的软骨细胞与支架材料的相容性也有待确定。

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