骨组织工程支架材料：脱矿骨基质介绍

中国组织工程研究第18卷第3期2014–01–15出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJanuary15,2014Vol.18,No.3P.O.Box10002,Shenyang110180陈海霞，女，1987年生，山东省德州市人，汉族，昆明医科大学在读硕士，主要从事口腔种植修复专业。通讯作者：谢志刚，副教授，昆明医科大学附属口腔医院口腔种植修复科，云南省昆明市650031doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.03.016[]中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:2095-4344(2014)03-00426-06稿件接受：2013-10-05ChenHai-xia,Studyingformaster’sdegree,DepartmentofImplantationandProsthodontics,AffiliatedStomatologicalHospital,KunmingMedicalUniversity,Kunming650031,YunnanProvince,ChinaCorrespondingauthor:XieZhi-gang,Associateprofessor,DepartmentofImplantationandProsthodontics,AffiliatedStomatologicalHospital,KunmingMedicalUniversity,Kunming650031,YunnanProvince,ChinaAccepted:2013-10-05骨组织工程支架材料：脱矿骨基质陈海霞，谢志刚(昆明医科大学附属口腔医院，云南省昆明市650031)文章亮点：1此问题已知的信息：脱矿骨基质是一种经盐酸脱矿、消毒、冻干等处理的动物骨或人类骨，它是脱矿后的骨基质成分，保留了骨质本身的多孔网状结构。目前大量研究证实，脱矿骨基质具有骨诱导活性，因此，脱矿骨基质材料具有骨诱导性和骨传导性双重特性。2文章增加的新信息：脱矿骨基质作为一种生物类支架材料，既可以自身释放骨形态发生蛋白及生长因子，又可以负载多种外源性物质，通过控释使受区受到成骨的生物学刺激，因其优势受到众多学者的青睐，成为近年来研究的热点。3临床应用的意义：无论是同种异体脱矿骨还是异种脱矿骨基质，都存在优缺点。即便如此，脱矿骨基质作为天然生物支架材料在临床应用上仍具备其无可比拟的优势。骨移植材料的安全性和有效性是核心内容，每种组合都有其独特的配比、不同的消毒方法和储存条件，而关系到生物安全性的消毒及保持材料性能的生物活性是亟待解决的的问题，这些问题的解决，将对脱矿骨基质复合外源性物质治疗骨缺损带来长足的进步。关键词：生物材料；骨生物材料；脱矿骨基质；支架材料；生长因子；骨髓间充质干细胞；抗生素主题词：生物相容性材料；骨基质；干细胞；组织工程；支架(骨科)摘要背景：脱矿骨基质是目前研究较多的具备骨诱导及骨引导的生物支架材料之一。目的：总结脱矿骨基质作为骨组织工程支架材料的研究进展，并展望其发展趋势。方法：由第一作者检索1965年1月至2013年5月PubMed数据库、中国生物医学数据库、万方数据库及FMJS数据库有关脱矿骨基质及其作为骨组织工程支架材料的相关文献。英文检索词为“DemineralizedBoneMatrix，Scaffoldmaterial,Groowthfactor,Cells,drugs”，中文检索词为“脱矿骨基质，支架材料，生长因子，细胞，药物”，根据纳入标准排除重复性研究，保留34篇密切相关文献进行归纳总结。结果与结论：骨组织工程支架材料是组成组织工程骨的主体，而脱矿骨基质既具备骨诱导性又具备骨引导性，可为骨组织细胞的修复提供空间，又可与生物活性因子、活细胞、抗生素等在体外构建成复合体，植入骨内促进骨缺损的愈合。但这一技术也面临着脱矿骨基质与各种物质的配比、消毒、保存成骨活性及抗原性的消除等问题，充分了解脱矿骨基质作为骨组织工程支架的研究，可为其服务于临床提供理论依据。陈海霞，谢志刚.骨组织工程支架材料：脱矿骨基质[J].中国组织工程研究，2014，18(3):426-431.DemineralizedbonematrixasabonetissueengineeringscaffoldmaterialChenHai-xia,XieZhi-gang(DepartmentofImplantationandProsthodontics,AffiliatedStomatologicalHospital,KunmingMedicalUniversity,Kunming650031,YunnanProvince,China)AbstractBACKGROUND:Demineralizedbonematrixasbonetissueengineeringbiologicalscaffoldmaterialismoreresearchedcurrently,whichhasosteoinductiveandosteoconductive.OBTECTIVE:Tosummarizethedevelopmentofdemineralizedbonematrixasbonetissueengineeringscaffoldmaterialandtoprospectitstrend.METHODS:TherelativeliteraturesaddressingdemineralizedbonematrixasbonetissueengineeringscaffoldmaterialpublishedbetweenJanuary1965andMay2013inPubMeddatabase,ChineseBiomedicalDatabase,WanfangDatabaseandFMJSdatabaseweresearchedbythefirstauthor.Thekeywordswere“demineralizedbonematrix,scaffoldmaterial,growthfactor,cells,drugs”inEnglishandChinese.Accordingtotheinclusioncriteria,repetitiveresearcheswereexcluded,andfinally34articleswereincluded.RESULTSANDCONCLUSION:Scaffoldmaterialisthekeycompositionoftissueengineeredbone,andonlydemineralizedbonematrixhasbothosteoinductiveandosteoconductivepropertieswhichcannotonlyprovidespaceforbonerepair,butalsocanbecombinedwithbioactivefactors,livingcells,antibioticsinvitrotoconstructbonegrafttherebypromotinghealingofbonedefects.However,thistechniqueisalsofacingsomeproblemstobesolvedsuchastheratioofdemineralizedbonematrixandvarioussubstances,disinfection,preservationofosteogeneticactivityandantigenicityelimination.Sufficientlyunderstandingdemineralizedbonematrixasbonetissueengineeringscaffoldcanprovideatheoreticalbasisforitsclinicalservice.陈海霞，等.骨组织工程支架材料：脱矿骨基质ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH427(3):426-431.0引言Introduction因创伤、肿瘤或骨病等原因造成的骨缺损、骨不连和骨髓炎患者越来越多，需要骨移植材料的患者也越来越多。同时，随着种植技术的日渐成熟，骨增量技术在种植修复中的应用越来越广泛，对骨替代材料的研究也越来越多。骨移植是人类几个世纪以来不断深入研究和探索的重要课题，骨移植后骨生成主要是通过骨传导和骨诱导这两种作用实现的，找到能充分诱导新骨形成的骨移植材料成为近年来研究的热点。由于外伤、肿瘤、炎症、先天畸形等原因造成牙列缺损后，缺牙区牙槽骨常伴有过度吸收，致种植区骨量不足，临床医生须选择合适的骨替代品重建牙槽骨缺损。通过手术取自体骨进行修复是骨移植的“金标准”，但会对供骨区造成一定程度的损伤。骨组织工程学为骨缺损的治疗提供了一种可供选择的新方法，骨组织工程支架材料是构建组织工程骨的主要组成部分，在体内，组织基质作为细胞的三维支架为细胞提供该组织所特有的微结构和微环境，并储备足量的水、营养物质、细胞因子和生长因子，以维持细胞的生存，发挥其功能。在骨组织工程中为恢复受损伤组织的功能或促使组织再生，需要一个模板或支架作为其增殖和细胞外基质沉积的临时基质，为尔后新骨长入创造条件，直至损伤骨组织完全恢复或再生；这种支架还可成为新骨组织血管化的模板，释放复合于其中的生长因子、药物等，从而主动参与再生过程。按照来源支架材料可分为人工合成支架材料(如高分子有机物、生物陶瓷等)和天然支架材料(如珊瑚羟基磷灰石，脱矿骨基质等)。人工合成支架材料及珊瑚羟基磷灰石等材料只具备骨引导性，而脱矿骨基质作为一种生物类支架材料，既可以自身释放骨形态发生蛋白及生长因子，又可以负载各种外源性物质，通过控释使受区受到成骨的生物学刺激，因其优势受到众多学者的青睐，成为近年来研究的热点。1资料和方法Dataandmethods1.1资料来源检索人及检索时间：第一作者在2013年5月完成检索。检索文献时限：1965年1月至2013年5月。检索数据库：PubMed数据库、中国生物医学数据库、万方数据库及FMJS数据库。检索词：英文检索词为“DemineralizedBoneMatrix，Scaffoldmaterial,Groowthfactor,Cells,drug”，中文检索词为“脱矿骨基质，支架材料，生长因子，细胞，药物”。检索文献类型：所有文献类型。检索文献量：共检索149篇文献。1.2入选标准①与脱矿骨基质骨诱导相关的文献。②脱矿骨基质作为支架材料与生物活性因子、种子细胞、药物等进行体外构建的文献。1.3质量评估初检149篇，纳入34篇符合标准且无重复研究的文献。1.4数据的提取13篇介绍脱矿骨基质骨诱导相关的文献，21篇研究脱矿骨基质体外负载外源性物质修复骨缺损的文献。2结果Results脱矿骨基质作为一种生物类支架材料，既可以自身释放骨形态发生蛋白及生长因子，又可以负载多种外源性物质，通过控释使受区受到成骨的生物学刺激，因其优势受到众多学者的青睐，成为近年来研究的热点。脱矿骨基质是一种经盐酸脱矿、消毒、冻干等处理的动物骨或人类骨，它是脱矿后的骨基质成分，保留了骨质本身的多孔网状结构。目前大量研究证实，脱矿骨基质具