关节软骨损伤是一种常见关节疾病，也是造成关节组织退行性改变的始动因素。关节软骨难以实现自我修复，尽管已采取关节镜下清理、微骨折、骨软骨移植和软骨细胞移植等手段开展治疗，但临床疗效仍不满意。随着软骨组织工程技术的发展，尤其是伴随一系列功能性生物材料的创新应用，为解决软骨修复难题带来希望。细胞来源脱细胞基质(C-dECM)是一类具有天然三维网络结构的生物材料，区别于组织来源的脱细胞基质，主要利用离体细胞分泌沉积后获得，不仅能为细胞提供类似原始微环境的结构支持，还具有调节细胞黏附、迁移、增殖和分化等行为的生物活性，近年来已被广泛应用于软骨损伤修复领域并获得了良好修复效果。本文主要围绕近年来C-dECM促进软骨损伤修复的主要来源、制备方法和应用形式进行综述，并聚焦C-dECM的未来应用前景进行展望。

目的:人脂肪干细胞(hASCs)与软骨脱细胞基质(CAM)3D打印构建适合细胞生长的三维细胞生物支架。方法:从郑州大学第二附属医院10例抽脂患者的脂肪组织中提取脂肪干细胞进行体外培养，取第3代hASCs进行软骨诱导，用阿利新蓝染色检测hASCs的软骨分化。通过脱细胞方法对猪耳软骨进行脱细胞，后对脱细胞效果进行检测。利用制备的CAM和海藻酸钠(SA)按(CAM∶SA 7∶3、6∶4、5∶5、4∶6)进行混合，用3D打印机打印成个性化三维生物支架，通过细胞计数试剂盒(CCK-8)进行支架细胞毒性检测，对不同比例支架的生物学特性如孔隙率、力学性能、降解率进行比较，找出最优的支架混合比例。用上述最优比例接种hASCs(1×10 6个)行3D打印，三维细胞生物支架体外培养1周后在倒置显微镜下观察细胞存活情况。组间采用 t检验。 结果:hASCs传代后在显微镜下观察呈梭形、多角形，胞质丰富，胞核清楚。hASCs经软骨诱导剂诱导后，hASCs可向软骨分化。猪耳软骨经脱细胞后效果良好，内部无细胞残留，DNA残留量和未脱细胞软骨比较，差异有统计学意义( t＝65.420， P<0.05)。支架浸提液和完全培养液分别培养hASCs比较，培养后第2、4、6天时间点，细胞增殖数量比较，差异无统计学意义( t＝1.750、2.365、2.106、 P>0.05)。3D打印不同比例的支架，CAM含量越多，降解速率越快，力学强度和孔隙率越小。其中5∶5和4∶6混合比例形成的支架生物学性能更优。hASCs(1×10 6个)混合这两种比例支架经3D打印形成个性化三维支架，活死细胞染色显示，第3天和第7天时间点，5∶5支架混合的hASCs活细胞更多。细胞增殖比较，第3天和第7天时间点，5∶5支架混合的hASCs增殖数量多余4∶6比例组，差异有统计学意义( t＝4.350、4.922， P<0.05)。 结论:比例为5∶5的CAM-SA经3D构建的三维生物支架最适合细胞生长。

骨关节炎是一种常见的关节退行性疾病，而软骨损伤通常被认为是不可逆的关节变性早期因素。由于软骨的自我修复和再生能力有限，目前软骨缺损的修复仍是一个具有挑战性的医学难题。近年来，应用组织工程技术治疗软骨缺损被认为是一种新的治疗途径。软骨脱细胞基质（acellular cartilage matrix，ACM）保留了天然软骨的细胞外基质空间结构和生物活性成分，能够最大程度地模拟天然软骨的细胞外环境，是软骨修复与再生的理想材料。ACM的主要组成成分包括胶原蛋白、弹性蛋白、生长因子等，其中Ⅱ型胶原蛋白是透明软骨中的主要类型，在调节软骨组织的机械性能方面发挥重要作用。有研究证实Ⅱ型胶原蛋白、生长因子和低氧微环境分别在促进软骨再生中发挥重要作用。Ⅱ型胶原蛋白可以通过特定的方式诱导细胞聚集和软骨分化；ACM中含有的多种生长因子能够诱导Sox9的表达，促进干细胞成软骨分化；低氧微环境可上调Ⅱ型胶原（COL2A1）、Sox9的表达并维持软骨细胞表型。此外，ACM已被广泛应用于软骨再生的研究，将ACM制备成脱细胞支架、水凝胶或是利用3D生物打印技术对软骨缺损进行修复均取得了良好的软骨再生效果。尽管ACM源性生物材料具有诸多优点，但在实际应用中尚存在一些问题，例如ACM的成分丢失、支架的性能降低等，值得进行深度的探索和挖掘。

理想的支架材料可对组织器官病损进行形态、结构和功能进行重建，因此在组织工程领域受到广泛关注。天然生物材料理论和技术的迅速发展，使其逐渐成为再生医学领域的研究热点。天然生物材料具有高仿生性和良好的生物相容性，且来源广泛，非常适合用作组织工程的支架材料。按成分和原料来源大致分为蛋白质类生物材料（胶原、明胶、丝素和纤维蛋白）、糖类生物材料（纤维素、几丁质/壳聚糖、海藻酸盐和琼脂糖）、糖胺聚糖类（透明质酸、硫酸软骨素）和脱细胞基质移植物（羊膜、小肠黏膜下层、肌腱）。不同的支架材料具有独特的天然结构和理化性质。蛋白质类生物材料多通过聚合形成网状结构影响细胞迁移分化，且有一定的机械性能，可单独制成支架或配合其他合成材料使用；糖类生物材料因高比表面积可负载大量液体，但其机械性能较差，因此常被以凝胶形式控释细胞和生长因子配合其他材料应用在肌腱组织工程中；糖胺聚糖类生物材料具有抗炎、黏弹润滑以及高水合特性，多配合合成材料增加其生物相容性和亲水性。相比天然高分子材料，脱细胞基质不但具有更相仿的细胞外结构和营养成分，而且具有一定的机械性能，可对组织器官病损进行更好的形态、结构和功能重建，因此在组织工程中越来越被受到重视。不同材料的巧妙组合，使肌腱修复展现出更好的效果，也使天然生物材料具有更广阔的临床前景和应用价值。

软骨脱细胞基质(acellular cartilage matrix, ACM)是软骨组织工程可选支架材料之一，有望成为对软骨缺损进行修复、重建的理想材料，临床应用潜力巨大。多种参数可以用来评估ACM支架的性能，包括孔隙率、孔径大小、吸水性、生物力学性能以及生物相容性等。ACM制备流程包括预处理、脱细胞、清洗、塑形等，且塑形后的ACM支架既可以保持原有的宏观形态，又可以微粒、薄片或复合支架的形态应用于动物实验。该文介绍了用于评估ACM的多种参数，总结和梳理ACM制备工艺的研究进展，比较不同类型ACM支架的优缺点及应用前景。

关节软骨损伤是一种常见关节疾病,也是造成关节组织退行性改变的始动因素.关节软骨难以实现自我修复,尽管已采取关节镜下清理、微骨折、骨软骨移植和软骨细胞移植等手段开展治疗,但临床疗效仍不满意.随着软骨组织工程技术的发展,尤其是伴随一系列功能性生物材料的创新应用,为解决软骨修复难题带来希望.细胞来源脱细胞基质(C-dECM)是一类具有天然三维网络结构的生物材料,区别于组织来源的脱细胞基质,主要利用离体细胞分泌沉积后获得,不仅能为细胞提供类似原始微环境的结构支持,还具有调节细胞黏附、迁移、增殖和分化等行为的生物活性,近年来已被广泛应用于软骨损伤修复领域并获得了良好修复效果.本文主要围绕近年来C-dECM促进软骨损伤修复的主要来源、制备方法和应用形式进行综述,并聚焦C-dECM的未来应用前景进行展望.

临床上患者软骨缺损的修复重建、软骨的移植、器官的再造等采用取自体软骨的方法,存在新创伤、并发症多且创伤大等缺点,增加了患者的伤残和痛苦,限制了其临床应用[1].我们应用脂肪干细胞与脱细胞基质进行修复重建软骨的研究,探讨其修复重建软骨的可行性.一、材料与方法1.材料:胰蛋白酶(美国Hyclone公司)、杜尔伯科改良伊格尔(DMEM)培养液(美国Hyclone公司)、Ⅰ型、Ⅱ型胶原酶、青链霉素(美国Hyclone公司)、10％多聚赖氨酸溶液、胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)、兔抗人Ⅱ型胶原多克隆抗体、Safranin O染液、三步法免疫组织化学检测试剂盒SP-9001、浓缩型二氨基联苯胺(DAB)试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司),Trizol(Invitmgen,USA)、新西兰大白兔,1.7～2.5 kg(郑州大学附属医院动物实验中心)、小型猪(郑州大学附属医院动物实验中心).

细胞膜片技术保留了大量自体细胞分泌的细胞外基质,为细胞的增殖和分化提供与体内极度相似的微环境,通过获取完整的膜片而用于修复软骨缺损.同传统的软骨缺损修复方法相比,细胞膜片技术展现了巨大的临床应用潜力,目前细胞膜片技术已经用于临床眼角膜和食道缺损的修复.近年来,对于脱细胞基质膜片和静电纺丝膜片的研究也日益增多,脱细胞基质膜片克服了传统的脱细胞组织块的缺点,有利于细胞的迁移增殖和分化,而且具有免疫耐受的特点.静电纺丝膜片具有纳米结构,类似于天然的软骨细胞外基质,机械特性好,易于操作,利于物质的交换.现阶段,应用膜片技术修复软骨缺损还主要处于实验研究中,临床应用的报道还很少,其中膜片技术还面临着一些不可忽视的问题需要解决.随着生物医学和材料学的发展,未来还需应用更多的创新技术成果不断改进膜片技术,以期早日用于临床软骨缺损的修复.

背景:相对于其他用于支架材料的高分子化合物,脱软骨细胞基质能够模拟出更接近原生理状态下的细胞外环境,由其制备的椎间盘支架弹性模量也更加接近软骨组织.目的:制备脱细胞软骨基质,并从细胞和活体两方面评价其生物相容性.方法:将猪软骨粉碎后,经胰酶、核酶及TritonX-100处理得到脱细胞软骨基质.①细胞毒性实验:将脱细胞基质溶于醋酸,制备成脱细胞基质膜.将SD大鼠腰椎终板软骨干细胞接种于脱细胞基质膜上,培养1-5 d,采用CCK-8检测软骨干细胞在基质膜上的增殖情况,评价细胞毒性分级;②动物体内毒性实验:将含有脱细胞基质的醋酸(实验组)与醋酸(对照组)分别注射至SD大鼠背部皮下,形成皮丘,注射后36 h内观察大鼠体温与皮丘直径变化.结果与结论:①细胞毒性实验:倒置显微镜下可见,腰椎终板软骨干细胞接种于脱细胞基质膜2 d即贴壁,呈梭形生长,接种5 d内的细胞相对增殖率均在80%以上,细胞毒性分级为0至1级;②动物体内毒性实验:注射后即刻,两组大鼠背部均可见皮丘形成,注射36 h内皮丘内溶液被完全吸收,并且对照组吸收速度快于实验组,两组皮丘边缘均无红肿现象;注射36 h内,实验组与对照组大鼠体温均未超过37.5℃;③结果表明:脱细胞软骨基质具有很好的生物相容性,符合生物支架选材标准.

目的:观察软骨脱细胞基质(Cartilage acellular extracellular matrix,CAEM)-Ⅱ型胶原(CollagenⅡ,COLⅡ)纳米支架,复合骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cells,BMSCs)修复兔关节软骨缺损的效果.方法:CAEM和COLⅡ按1:1比例混合,通过静电纺丝技术制备组织工程纳米支架.将第2代BMSCs种植到该支架上,培养箱内静置2小时.12只新西兰大白兔随机分为观察组和对照组,将细胞支架复合物植入观察组兔膝关节软骨缺损处,对照组仅行膝关节软骨缺损建模.12周后实验动物取材,大体观察修复效果,并行HE染色、Ⅱ型胶原染色观察.结果:大体观察见观察组软骨缺损修复良好,对照组软骨缺损处由肉芽样组织充填.HE染色显示,观察组关节软骨缺损处可见软骨陷窝形成,对照组关节软骨缺损处仅有纤维组织充填.观察组修复区Ⅱ型胶原染色为阳性,对照组为阴性.结论:CAEM-COLⅡ纳米支架复合BMSC,对兔关节软骨缺损具有较好的修复能力,具有潜在的临床应用价值.