成纖維細(xì)胞的生物學(xué)特性及其成骨作用的研究進(jìn)展(一)

1、成纖維細(xì)胞的生物學(xué)特性及其成骨作用的研究進(jìn)展 (一) 骨缺損 (尤其是大型骨缺損 )的治療，由局部傷情復(fù)雜和缺乏理想的修復(fù) 材料，一直是困擾臨床醫(yī)生和根底醫(yī)學(xué)工作者的一大難題，而尋找一 種盡可能到達(dá)或接近自體骨移植效果的理想的骨替代材料更是無數(shù)學(xué) 者熱 切探 索、 孜孜 以求的目標(biāo) 。近 年來日 趨活潑的 骨組織 工程 (bo netissuee ngi neeri ng技術(shù)為這一課題的研究帶來了新的亮點和希望。 目前動物實驗已能從骨膜、骨髓等定向性骨祖細(xì)胞 (determi nedosteoge ni cprecursorcells,DOPC密集處別離培養(yǎng)出成骨細(xì)胞， 經(jīng)體外擴(kuò)增并與載體結(jié)合

2、，回植體內(nèi)骨缺損處取得骨缺損修復(fù)的成功 1。與此同時，基于對患者易接受性、可操作性和更簡單易行性等 方 面 的 考慮 ， 研 究 者 又開 始 把 目 光投 向 誘 導(dǎo) 性 骨祖 細(xì) 胞 (inducibleosteogenicprecursorcells,IOPC。) 其中，在體內(nèi)分布廣泛、數(shù)量 巨大、部位表淺、取材方便、培養(yǎng)傳代易行、分裂增殖迅速的成纖維 細(xì)胞首先成為了研究的焦點。 由于目前許多相關(guān)研究尚處于實驗階段， 為此，本文著重就成纖維細(xì)胞的生物學(xué)特性及其成骨作用等作一綜述。1 成纖維細(xì)胞的來源及其生物學(xué)特性成纖維細(xì)胞(fibroblast)是結(jié)締組織中最常見的細(xì)胞，由胚胎時期的間充

3、 質(zhì)細(xì)胞(mese nchymalcell分化而來。在結(jié)締組織中，成纖維細(xì)胞還以其 成熟狀態(tài)一纖維細(xì)胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定條件下可以互 相轉(zhuǎn)變。 不同類型的結(jié)締組織含成纖維細(xì)胞的數(shù)量不同。通常，疏松結(jié)締組織 中成纖維細(xì)胞的數(shù)量比同樣體積的致密結(jié)締組織中所含成纖維細(xì)胞的 數(shù)量要少，故別離培養(yǎng)成纖維細(xì)胞多以真皮等致密結(jié)締組織為取材部 位2，3。成纖維細(xì)胞形態(tài)多樣，常見的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形 態(tài)尚可依細(xì)胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發(fā)生改變。成 纖維細(xì)胞胞體較大，胞質(zhì)弱嗜堿性，胞核較大呈橢圓形，染色質(zhì)疏松 著色淺，核仁明顯。電鏡下，其胞質(zhì)可見豐富的粗面內(nèi)

4、質(zhì)網(wǎng)、游離核 糖體和興旺的高爾基復(fù)合體，說明它具有合成和分泌蛋白質(zhì)的功能。 成纖維細(xì)胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維及有機基 質(zhì)。它合成的前膠原蛋白分子經(jīng)內(nèi)切酶作用，聚合和重排，可形成與 成骨細(xì)胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有 64 nm(640?)周期橫紋的膠原 原纖維，膠原原纖維經(jīng)互相粘合形成膠原纖維。經(jīng)檢測，這兩種細(xì)胞 合成分泌的膠原纖維均是I型膠原纖維，在形態(tài)和生化結(jié)構(gòu)上完全相 同 4,5。處于成熟期或稱靜止?fàn)顟B(tài)的成纖維細(xì)胞，胞體變小，呈長梭形，粗面 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體均不興旺，被稱為纖維細(xì)胞。在外傷等因素刺 激下，局部纖維細(xì)胞可重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛字傻某衫w維細(xì)胞，其功能活動也 得

5、以恢復(fù)，參與組織損傷后的修復(fù)。另外，在結(jié)締組織中，仍保存著 少量具有分化潛能的間充質(zhì)細(xì)胞，它們在創(chuàng)傷修復(fù)等情況下可增殖分 化為成纖維細(xì)胞。2 成纖維細(xì)胞在一般創(chuàng)傷修復(fù)中的表現(xiàn) 各種創(chuàng)傷均會造成不同程度的細(xì)胞變性、壞死和組織缺損，必須通過 細(xì)胞增生和細(xì)胞間基質(zhì)的形成來進(jìn)行組織修復(fù)。在此修復(fù)過程中，成 纖維細(xì)胞起著十分重要的作用。以傷口愈合過程為例，成纖維細(xì)胞通 過有絲分裂大量增殖，并從45天或6天開始合成和分泌大量的膠原 纖維和基質(zhì)成分，與新生毛細(xì)血管等共同形成肉芽組織，填補傷口組 織缺損，為表皮細(xì)胞的覆蓋創(chuàng)造條件。在傷口愈合中，成纖維細(xì)胞主 要來源于真皮乳頭層的局部成纖維細(xì)胞和未分化的間充質(zhì)細(xì)胞，以及 血管周圍的成纖維細(xì)胞和周細(xì)胞。內(nèi)臟損傷時，參與修復(fù)過程的成纖 維細(xì)胞多來自間質(zhì)和包膜，以及粘膜下或漿膜下層的結(jié)締組織。有人 認(rèn)為創(chuàng)傷愈合過程中傷處聚集的大量成纖維細(xì)胞，一方面是由成纖維 細(xì)胞通過分裂增殖而來，另一方面，更多地是由鄰近的間充質(zhì)細(xì)胞、 纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管周細(xì)胞等演變或游走到傷處。 在創(chuàng)傷修復(fù)的后期， 成纖維細(xì)胞通過分泌膠原酶參與修復(fù)后組織的改建。在某些病理條件 下，以成纖維細(xì)胞為主要細(xì)胞成分的肉芽組織或增生組織塊還可以在 非骨組織內(nèi)發(fā)生鈣化，引起異位骨化 (ectopicossifi