成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用的研究進展(一)

1、成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用的研究進展 (一) 骨缺損 (尤其是大型骨缺損 )的治療，由局部傷情復雜和缺乏理想的修復 材料，一直是困擾臨床醫(yī)生和根底醫(yī)學工作者的一大難題，而尋找一 種盡可能到達或接近自體骨移植效果的理想的骨替代材料更是無數學 者熱 切探 索、 孜孜 以求的目標 。近 年來日 趨活潑的 骨組織 工程 (bo netissuee ngi neeri ng技術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胞 (determi nedosteoge ni cprecursorcells,DOPC密集處別離培養(yǎng)出成骨細胞， 經體外擴增并與載體結合

2、，回植體內骨缺損處取得骨缺損修復的成功 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 性 骨祖 細 胞 (inducibleosteogenicprecursorcells,IOPC。) 其中，在體內分布廣泛、數量 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 細胞首先成為了研究的焦點。 由于目前許多相關研究尚處于實驗階段， 為此，本文著重就成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用等作一綜述。1 成纖維細胞的來源及其生物學特性成纖維細胞(fibroblast)是結締組織中最常見的細胞，由胚胎時期的間充

3、 質細胞(mese nchymalcell分化而來。在結締組織中，成纖維細胞還以其 成熟狀態(tài)一纖維細胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定條件下可以互 相轉變。 不同類型的結締組織含成纖維細胞的數量不同。通常，疏松結締組織 中成纖維細胞的數量比同樣體積的致密結締組織中所含成纖維細胞的 數量要少，故別離培養(yǎng)成纖維細胞多以真皮等致密結締組織為取材部 位2，3。成纖維細胞形態(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 纖維細胞胞體較大，胞質弱嗜堿性，胞核較大呈橢圓形，染色質疏松 著色淺，核仁明顯。電鏡下，其胞質可見豐富的粗面內

4、質網、游離核 糖體和興旺的高爾基復合體，說明它具有合成和分泌蛋白質的功能。 成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基 質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用，聚合和重排，可形成與 成骨細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，膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測，這兩種細胞 合成分泌的膠原纖維均是I型膠原纖維，在形態(tài)和生化結構上完全相 同 4,5。處于成熟期或稱靜止狀態(tài)的成纖維細胞，胞體變小，呈長梭形，粗面 內質網和高爾基復合體均不興旺，被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺 激下，局部纖維細胞可重新轉變?yōu)橛字傻某衫w維細胞，其功能活動也 得

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