寻找组织工程的理想种子细胞

寻找组织工程的理想种子细胞

 

    组织工程技术是应用细胞 生物学和工程学的原理，将细胞在体外培养扩增后，接种至可降解的生物材料上，形成细胞-材料复合物，随着材料的逐步降解，细胞分泌细胞外基质，细胞就逐渐形成了相应的组织。将这种工程化的组织植入到缺损部位，可以修复和改善损伤组织的结构与功能，形成有活力的正常组织和器官，达到真正意义上的生物学重建。基于以上原理，种子细胞和生物材料将是组织工程技术的两大关键要素，其中种子细胞为核心。

 

    从理论上讲，最理想的组织工程种子细胞是携带全部基因组型的自体细胞，目前只能是自体组织细胞。例如，来自关节软骨的自体软骨细胞可在体外进行分离、培养、扩增，分泌软骨基质，并可作为组织工程技术的种子细胞，在体内重新构建出组织工程化的软骨组织。应用软骨细胞为种子细胞在体内外已经能够成功地构建出精确形状的软骨组织；植入到软骨全层缺损内，可以产生良好的透明软骨修复。但是，软骨细胞体外扩增能力极为有限，且易发生老化，多次传代后即丧失软骨形成能力。研究者虽然探索了诸多防止软骨细胞老化的方法与技术，但都因技术操作繁复或费用过于昂贵而难以真正得到应用。

 

    同种异体及异种软骨细胞由于来源不受限制，无须在体外大量扩增，曾被认为是较好的种子细胞。但是，这种细胞的应用无法避免免疫排斥反应的发生，形成组织在体内长期效果尚不肯定，这些都使得软骨组织工程难以推广应用。骨移植是临床修复骨缺损最常用的方法，同软骨损伤修复一样，此方法同样面临着自体组织来源有限、供区破坏及功能受限的缺点。异体和异种组织存在免疫原性和传染性疾病隐患等弊端，而常用的骨替代材料不能完全降解，最终无法演变为正常的骨组织。可见，种子细胞来源不足严重限制了软骨和骨组织工程的发展，这也是整个组织工程学科面临的瓶颈问题，探索新的种子细胞来源势在必行。

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