组织工程学中骨修复材料的研究热点与进展

骨碎补活性成分促进骨缺损后骨重建的机制及其组织工程学应用Δ邓志军1＊，杨文龙2，杨智军1，赵斌1，李典1，杨凤云2 #（1.江西中医药大学研究生院，南昌　330004；2.江西中医药大学附属医院骨科，南昌　330006）中图分类号 R965；R318文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2024）08-1023-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.22摘要骨缺损的治疗难度大、周期长，一直都是骨科临床面临的重大挑战。

骨碎补是我国中医骨伤科的常用药材，其活性成分（主要为黄酮类）可促进骨髓间充质干细胞成骨分化、成骨细胞增殖、成血管-成骨耦联，抑制破骨细胞活力，从而促进骨缺损区的骨质矿化和修复重建。

骨碎补活性成分是骨再生治疗药物的良好替代品，将其负载于组织工程支架材料上，可极大地提高药物的生物利用度。

同时，缓释微球进一步解决了支架药物的突发性释放等问题，应用其所制备的含骨碎补活性成分的复合支架具有较好的成骨活性和骨诱导性，骨修复效果确切，可满足骨移植物的多样化性能要求，临床应用前景广阔。

关键词骨碎补；活性成分；总黄酮；骨缺损；骨组织工程Mechanism and application in tissue engineering of the active ingredient of Drynariae Rhizoma promoting bone defect repairDENG　Zhijun1，YANG　Wenlong2，YANG　Zhijun1，ZHAO　Bin1，LI　Dian1，YANG　Fengyun2（1. Graduate School，Jiangxi University of Chinese Medicine，Nanchang 330004，China；2. Dept. of Orthopedics，the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Chinese Medicine， Nanchang 330006， China）ABSTRACT Bone defect has always been a major clinical challenge because of its great difficulty and long period of treatment. Drynariae Rhizoma is a commonly used medicine in osteology and traumatology of traditional Chinese medicine，and its active ingredients（mainly flavonoids） facilitate osteoblast differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells， osteoclast proliferation，vascular-osteogenic coupling，and inhibit osteoclast activity to promote bone mineralization，and repair and reconstruction of bone defect. As a good substitute for bone regeneration drugs，the active constituents of Drynariae Rhizoma can be loaded on scaffold materials of tissue engineering，which greatly improves the bioavailability of the drug. Meanwhile，the sustained-release microspheres also solve some problems such as sudden drug release from the scaffolds，and the composite scaffolds with active ingredient of Drynariae Rhizoma prepared by them have good ossification activity and osteoinduction，with precise bone repair effects， which meet the diverse performance requirements of bone grafts and have a promising clinical application prospect. KEYWORDS Drynariae Rhizoma； active ingredient； total flavonoids； bone defect； bone tissue engineering随着交通业和工业的迅速发展，创伤显现出高能、多发、复杂的特点，尤其是高能量创伤导致的急性骨丢失、复杂骨折，使得骨缺损的发生率大幅度升高[1]。

组织工程骨修复骨缺损的研究进展
周晓;左朝晖;曹谊林
【期刊名称】《中国现代手术学杂志》
【年(卷),期】2006(10)4
【摘要】复习相关文献,综合性报道种子细胞、生物材料及组织工程骨替代被修复重建组织的研究,指出目前存在的问题和今后研究的方向.
【总页数】5页(P316-320)
【作者】周晓;左朝晖;曹谊林
【作者单位】湖南省肿瘤医院,长沙,410013;湖南省肿瘤医院,长沙,410013;上海交通大学组织工程研究重点实验室,上海,200011
【正文语种】中文
【中图分类】R6
【相关文献】
1.组织工程成骨修复口腔颌面骨缺损的研究进展 [J], 徐星天;王佐林
2.组织工程骨修复骨缺损的研究进展及临床应用 [J], 陈欣;张春林
3.负载BMP-2组织工程骨修复骨缺损的研究进展 [J], 符来想
4.组织工程软骨修复软骨缺损的研究进展 [J], 许圣荣;赵劲民
5.组织工程骨修复骨缺损的研究进展 [J], 周晓;左朝晖;曹谊林;
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纳米骨组织工程支架材料生物学效应研究进展_李波
目前，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究主要集中在以下几个方面：
1.细胞生长和增殖：研究表明纳米骨组织工程支架材料能够促进骨细胞的粘附、增殖和分化，从而加速骨组织的再生过程。

这是因为纳米材料具有高比表面积和独特的表面化学特性，能够提供良好的细胞黏附环境和适宜的营养物质。

2.生物降解行为：纳米骨组织工程支架材料在体内的生物降解行为对临床应用起着决定性作用。

研究表明，纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物降解性能，可以逐渐被机体吸收和代谢。

这种生物降解行为有助于材料与新生骨组织融合，加快骨组织的再生速度。

3.组织兼容性：纳米骨组织工程支架材料对周围组织的兼容性是影响其临床应用的重要因素。

研究表明，纳米材料能够通过调节材料的表面形貌和表面化学性质，改变材料与周围组织之间的相互作用。

这种材料的组织兼容性优于传统的支架材料，可以减少对机体的刺激和副作用。

4.生物活性：纳米骨组织工程支架材料具有良好的生物活性，可以模拟人体骨组织的生理和生化特性。

这种生物活性有利于支架材料与机体骨组织的结合，并提供机械支撑和生物信号，促进骨组织的再生和修复。

总的来说，纳米骨组织工程支架材料的生物学效应研究已经取得了一定的进展。

未来的研究方向可以包括进一步深入探讨纳米材料与细胞的相互作用机制、优化材料的表面形貌和表面化学性质，以及研发新型的纳米骨组织工程支架材料。

这将有助于提高纳米支架材料的生物学效应，推动其在骨组织工程和临床应用中的发展。

组织工程技术在创伤修复中的应用创伤修复一直是医学领域中的重要课题，而组织工程技术则成为了创伤修复的一种新方法。

随着科技的不断进步，组织工程技术在创伤修复中发挥着越来越重要的作用。

本文将探讨组织工程技术在创伤修复中的应用，并介绍几种常见的技术。

一、组织工程技术概述组织工程技术是一种综合利用生物材料、细胞和工程学原理的技术，旨在重建、修复和再生受损或缺失的组织和器官。

它通过培养和植入人工组织工程结构，促进受损组织的再生和修复。

主要包括细胞培养、支架材料和生物材料的选择，以及生物力学和生化环境的优化等方面。

二、组织工程技术在骨折修复中的应用骨折修复是创伤修复的重要组成部分。

传统的骨折修复方法存在一些缺点，如固定不稳定、肌肉和神经损伤等。

而组织工程技术可以通过种植人工骨折修复结构，促进骨细胞的再生和组织的愈合，提高骨折修复效果。

研究者们利用支架材料和生物陶瓷等材料，制造出具有良好生物相容性和力学性能的人工骨折修复结构，并成功应用于临床。

三、组织工程技术在皮肤修复中的应用皮肤是人体最大的器官，对外界环境的刺激最为敏感，因此在创伤修复中起着重要的作用。

传统的皮肤修复方法有局限性，而组织工程技术可以通过皮肤细胞的培养和植入，实现皮肤的再生和修复。

研究者们将皮肤细胞培养在支架材料上，形成人工皮肤结构，并成功应用于烧伤、创伤等皮肤缺损的修复。

四、组织工程技术在软骨修复中的应用软骨组织修复是创伤修复中的一个重要方面。

传统的软骨修复方法存在一些缺点，如损伤局部肿胀、功能减退等。

而组织工程技术在软骨修复方面具有独特优势，可以培养和植入软骨细胞，促进软骨的再生和修复。

研究者们利用支架材料和生物材料，制造出具有良好细胞相容性和力学性能的人工软骨结构，并成功应用于软骨缺损的修复。

五、组织工程技术在神经修复中的应用神经损伤是创伤修复中的一种复杂情况。

传统的神经修复方法存在一些局限性，如恢复速度慢、效果不佳等。

而组织工程技术可以通过培养和植入神经细胞，促进神经的再生和修复。

组织工程技术在牙槽骨修复中的应用收稿日期：2019-01-28基金项目：浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划，序号：2017R431008，名称：组织工程牙齿再生的研究；国家级大学生创新创业训练计划项目，序号：201810352016，名称：组织工程牙齿再生的研究作者简介：俞成鑫（1996-），男（汉族），浙江宁波人，丽水学院口腔医学本科在读，研究方向为口腔医学；洪晨辉（1997-），女（汉族），浙江宁波人，丽水学院口腔医学本科在读，研究方向为口腔医学；干沛伶（1997-），女（汉族），浙江宁波人，丽水学院护理学本科在读，研究方向为口腔护理；宓佳页（1997-），女（汉族），浙江宁波人，丽水学院口腔医学本科在读，研究方向为口腔医学。

通讯作者：曾宪智，博士，副教授，丽水学院医学与健康学院人体解剖教研室。

牙槽骨缺损是临床上较为常见的疾病。

牙槽骨组织一旦破坏吸收形成缺损后很难自行重建。

目前牙槽骨修复方法有多种，随着发展，骨组织工程学发展进入人们的视野。

口腔骨组织工程中种子细胞、骨组织工程支架和细胞因子需紧密联系，三者相互协同促进作用下才能良好地修复牙槽骨。

一、骨组织工程因素种子细胞是骨组织工程的重要组成部分。

至今最常用的种子细胞有骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells ，BMSCs ）、脂肪源干细胞（adi-pose-derived stromal stem cells ，ADSCs ）、诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells ，iPSCs ）和牙源性干细胞（dental stem cells ，DSCs ）等。

BMSCs 增殖能力和多向分化潜能较强在骨坏死时仍具有修复能力。

在适宜的环境下可诱导分化为成骨细胞、软骨细胞。

ADSCs 主要是由中胚层发育而成的多能干细胞，在特定的环境和生长因子作用下可分化成不同的谱系。