禹晓东
长沙市中医医院(长沙市第八医院)骨二科湖南省长沙市410100
【摘 要】本文主要对异种骨移植，进行研究，述了这一科研课题的研究进展
【关键词】异种骨 ;移植;研究;探讨
由于外伤、肿瘤等原因引起的骨不连、骨缺损，骨移植是常用的治疗方法。自1668年 VanMeekren"开展了最早的骨移植以来,骨移植已是人类最常见的组织移植。根据骨移植的材料可分为自体骨移植，同种异体骨移植和异种骨移植，以及近年来开展的组织工程人工骨移植。随着对异种骨的处理方法、骨诱导的实验及临床研究的深入，异种骨移植尤其是复合异种骨移植的研究取得了较大进步。本文旨在对异种骨的免疫原性及免疫反应，异种骨的制备，异种骨的骨诱导及复合异种骨移植的研究现状及进展进行综述如下。
1 异种骨的免疫原性及移植免疫反应
异种骨具有明确的免疫原性。其免疫原主要存在于骨的有机质中，骨中的矿物质不具有抗原性。刘玮四等首次发现皮质骨抗原性主要位于骨细胞和哈佛氏管内皮上，而骨基质未表现出明显的抗原性。罗卓荆回等通过对松质骨抗原性的研究发现了与皮质骨抗原分布类似的情况，在骨小梁骨基质染色阴性，而骨细胞、成骨细胞、软骨细胞及骨陷窝等呈阳性染色。异种骨的重要抗原是由主要组织相容性复合物MH决定的表面糖蛋白抗原。异种骨移植后，通过辅助细胞对抗原摄取、处理和提呈，从而导致T细胞和B细胞活化、增殖和分化，最终产生细胞免疫和体液免疫。无论是MHC编码抗原或是非MHC编码抗原，均能诱导抗移植物抗体的产生。
2 异种骨的制备
异种骨骨材料的制备主要是异种骨的处理，是植骨取得成功的关键环节。目的是减少或去除异种骨中的抗原成份，降低或消除异种骨移植所引起的排斥反应，并尽可能保留其诱导成骨能力。主要有以下几种:煅烧法:煅烧可将骨中全部有机物氧化清除，彻底消除抗原，还能保留动物骨原有的无机盐骨架并形成高度多孔的结构而适合于移植。工艺条件的选择对异种骨的力学性能及降解性能有着显著的影响，其温度影响尤为重要。制备低结品度的煅烧骨对骨修复更为有利，但结晶度过低时材料的力学强度又可能太低不足以满足长骨缺损的修复，因此低结品度与较高力学强度之间应有一个适当的平衡。冷冻干燥法:-30--70℃保存植骨是临床骨库的常用措施，一般认为冷冻保存可以使植骨的抗原性降低，深低温冷冻的基础上真空干燥可以进一步降低其免疫原性，优于单纯脱钙和冷冻处理。但冻干骨的临床应用结果评价不一。脱钙法:脱钙法处理是将异种骨进行酸处理，脱去矿物质后留有非胶原蛋白，骨生长因子及胶原复合物，即成为脱钙骨基质(DBM)。DBM有一定的力学强度，保留了骨基质中生物活性成分，能与骨基质内胶原紧密结合，可诱导间充质细胞向骨细胞和软骨细胞转化，有较强的骨诱导能力。研究认为脱钙由于能将成骨诱导因子释放出来使脱钙骨能更快地被新骨替代，所以部分脱钙骨比不脱钙骨有更强的骨诱导能力，但完全脱钙骨的成骨诱导活性虽好，天然骨中的无机轻基磷灰石品体结果遭破坏，难以满足骨组织工程对支架材料的力学要求。脱蛋白法:脱蛋白法是去除有机基质，能消除由于供体与受体组织相容性差异而产生的不良后果，但仍保留植骨能力:脱蛋白骨保留了原骨组织的三维网状空隙结构，保存了天然骨的空隙率、孔径及孔间连接，蛋白质含量极低，主要成分由钙和磷组成的非结品相羟基磷灰石四。具有一定的抗拉、抗折弯、及抗压缩的强度，随其处理方法的不同其成分及生物力学强度有一定差异。部分脱蛋白处理的异种骨，完整地保留了原料骨中的无机物框架和部分胶原蛋白，克服了煅烧骨易脆的缺点，又避免了骨胶原骨基质强度太差的弱点，更宣作为骨修复支架材料。
3 异种骨移植面临的问题及复合异种骨的研究
骨移植具有三种生物力学性能:①成骨作用，提供具有成骨游能的细胞。②骨传导作用，提供支架和桥梁供宿主细胞组织长入以及新骨的沉淀。③骨诱导作用，诱导局部间充质细胞分化成骨细胞或软骨细胞。骨诱导作用是骨移植的主要目的。研究者将去抗原异种骨与骨活性物质进行复合，诞生了复合异种骨。异种骨与骨形成蛋白(BMP)的复合、与自体红骨髓的复合、与骨基质明胶的复合、与多种生长因子的复合、与骨髓基质干细胞的复合等。它具有骨诱导与骨传导的双重作用，骨诱导物质诱导其靶细胞分化为骨细胞，骨传导物为骨生长提供支架，二者正是异种骨移植所必须的，大大提高了骨移植效果。
总之，现在临床骨移植已进入了复合异种骨移植时代，还有许多问题值得探索:如查明植骨免疫与成骨诱导的相互关系，了解二者亚细胞水平的物质基础:骨诱导因子的调控网络等:骨髓基质干细胞调控，诱导分化的基础理论，技术方法等:如何将异种骨材料，种子细胞，生长因子三者良好匹配等，随着基础和临床研究的深入，异种骨移植将伴随着以干细胞为代表的骨组织工程学迅猛发展，不断取得新的进展。
参考文献
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[3]罗卓荆，胡蕴玉，王茜·异种松质骨移植抗原分布的免疫组化研究了中国矫形外科杂志，1998,56:539-540.
[4]Cho,Gyunggoo,et al.Detection ofHydroxyl lons in Bone Mineral bySolid State NMR Spectroscopy J. Science,2007,300(5622):1123-1127.
作者简介
禹晓东(1983-)，男，湖南省长沙市人，硕士研究生学历。现供职于长沙市中医医院(长沙市第八医院)。研究方向为创伤骨科、显微外科，