王明杰 ，刘舒云 ，郭维民，张雨，彭江，卢世璧，郭全义

    干细胞在软骨再生中的应用

    王明杰 ，刘舒云 ，郭维民，张雨，彭江，卢世璧，郭全义

    软骨损伤是最常见的膝关节疾病之一。由于软骨无血管、神经、淋巴组织，营养成分主要来自膝关节的滑液，这些组织学的特点使得软骨损伤的自我修复能力极为有限。创伤性的软骨损伤和早期的骨性关节炎(OA)会引起患者关节的疼痛和肿胀，若损伤不予处理则会加速关节的退变，引起更严重的功能障碍。软骨损伤以及后续的关节退变给患者生活带来极大的不便，同时软骨损伤作为长期和慢性的疾病也消耗着大量的医疗资源。然而，随着组织工程相关再生医学的发展，使得软骨损伤的修复得以实现[1]。

    组织工程技术主要包括种子细胞、支架材料和细胞因子等，其中种子细胞是影响修复效果的重要因素之一。自体软骨细胞移植(ACI)技术在修复软骨损伤中应用广泛且临床效果肯定，因此自体的软骨细胞被认为是组织工程软骨种子细胞的“金标准”。但自体软骨细胞在临床中的应用存在着许多待解决的问题：①由于自体软骨细胞的供区面积有限，为了满足修复所需的细胞数量，在移植之前需要将细胞在体外单层扩增培养，然而在培养过程中会出现软骨细胞的去分化，导致软骨细胞表型丢失。去分化的软骨细胞在再生修复过程中易生成质量较差的纤维软骨，而非透明软骨。纤维软骨生物力学特性差，无法达到经久耐用的效果。②自体软骨细胞移植需要二次手术，患者难以接受复杂的治疗过程。③获取自体软骨细胞的健康供区虽然是膝关节非负重区的位置，但也存在供区破坏所导致的一系列风险。虽然“3D”或添加细胞因子的体外培养条件，能够减少软骨细胞表型的丢失，但损伤供区健康软骨和二次手术的问题仍然使得自体软骨细胞修复软骨损伤的临床应用受到很多限制[2-3]。

    干细胞根据发育潜能可分为全能干细胞(totipotent stem cells，TSCs)、多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSs)和单能干细胞(unipotent stem cells，USCs)。由于干细胞的自我更新复制和多项分化的潜能，使得干细胞在组织再生领域得到了广泛关注。同时由于软骨组织不可自我修复的特性，也使得干细胞在软骨组织再生领域的研究越来越多，且间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)相关的研究已经在临床中得到了应用[4]。关注干细胞在软骨再生领域的发展，利于提供一些软骨再生的修复策略。

    1 软骨祖细胞与软骨细胞的特点

    基于软骨细胞表面存在不断损伤修复的理论[5] ......