基因治疗肌腱韧带损伤的研究进展*
胶原,1肌腱韧带的结构与损伤修复,2与肌腱韧带损伤修复有关的生长因子,3与肌腱韧带损伤修复有关的细胞间质,4基因载体的种类与特性,5基因治疗的优缺点
张国荣 张玫琦 胡金秋肌腱韧带再生能力较差,损伤后常由瘢痕组织代替,很难恢复其正常特性。传统治疗方法疗效有限,基因治疗作为一种生物医学新技术越来越受到研究者的青睐。笔者就肌腱韧带损伤修复相关因子、基因治疗方法与应用前景作一简要综述。
1 肌腱韧带的结构与损伤修复
肌腱与韧带的结构大致相同,主要由致密结缔组织构成。大量密集的胶原纤维顺着受力方向平行排列成束。腱细胞很少,只占其体积的5%左右,散在分布于纤维之间。胶原纤维占组织干重的60%~85%,化学成分主要是胶原蛋白,其中以Ⅰ型为主,Ⅲ型和Ⅴ型含量较少。此外还含有少量弹性蛋白和蛋白聚糖[1]。这些基质由腱细胞分泌并调节胶原纤维的聚合。
年龄增长、运动过度、外伤均可造成肌腱损伤。在美国每年约有20万人患韧带肌腱损伤疾病[2]。损伤肌腱的修复可以分为3个阶段[3]:(1)炎性反应:受损部位首先会出现血肿,炎性细胞聚集并释放炎性因子,血管生成因子启动血管生成。(2)细胞增殖、纤维组织形成:随后炎性细胞逐渐减少,成纤维细胞开始合成胶原纤维等细胞外基质,这一过程持续数周。(3)重塑与成熟:合成的胶原纤维沿肌腱长轴方向进行组装排列,逐渐填充修复受损部位,这一过程持续1年以上。经过自然修复过程,损伤肌腱在结构与功能上能够获得一定程度的修复,但与正常组织相比,其微观结构改变,力学性能低下,易造成重复断裂。目前,对于肌腱韧带损伤的治疗主要是移植修复,移植的材料包括自体肌腱、同种异体肌腱和人工合成肌腱,这些方法有很多局限且效果不佳[4-5]。基因治疗作为一种生物医学新技术越来越受到肌腱韧带损伤研究者的重视[6]。
2 与肌腱韧带损伤修复有关的生长因子
当肌腱韧带损伤后,很多生长因子能够释放到损伤部位促进细胞增殖、分化和细胞间质的分泌。如成纤维细胞生长因子(FGF)、血小板相关生长因子BB(PDGF-BB)、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)和生长分化因子(GDF)。有研究表明,在大鼠髌韧带损伤部位注射重组的FGF,能够促进Ⅲ型胶原分泌和细胞增殖[7]。PDGF-BB能够改善损伤肌腱修复后的力学性能[8]。但一次给药可能造成局部PDGF-BB过高,定时多次给药可以获得较好效果[9] ......
您现在查看是摘要页,全文长 8829 字符。