膝外侧半月板损伤

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半月板损伤或退变的新疗法半月板支架 [复制链接]

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膝关节半月板是由位于胫骨平台内侧和外侧关节面的两个半月形纤维软骨结构组成。其边缘部较厚,中心部薄,呈游离状态。除边缘部分损伤后可以自行修复外,半月板破裂后不能自行修复,半月板撕裂或损伤最常见的临床方法仍然是切除。半月板切除后,可由滑膜再生一个纤维软骨性的又薄又窄的半月板。虽然简单的半月板切除术通常是成功的,但从长远来看,膝关节通常容易发生关节炎的改变,一些患者在半月板切除术后早期会出现膝关节疼痛。

半月板支架解决了这一问题,人工半月板植入物一般使用的是合成生物材料,如胶原半月板植入物、聚氨酯半月板植入物、蚕丝纤维蛋白支架,聚己内酯支架和聚酯-碳无细胞植入物,这些替代物可以模拟半月板的结构和功能。这些材料与天然半月板的区别在于组织成分:水、GAGs和胶原蛋白的比例和相互作用完全不同。例如,占半月板胶原98%的I型粗胶原和环状胶原在天然半月板中具有独特的比例和取向,并赋予组织很大的拉伸刚度和强度。由于天然半月板具有复杂的三维结构和独特的生物力学性质以及生物学特性,因此用于半月板置换的最佳生物材料仍有待开发。

组织工程天然脱细胞细胞外基质支架其生物力学性能与天然半月板相当,具有低免疫原性和良好的再生潜力。由于完全去除供体细胞,ECM支架与受体组织具有良好的免疫相容性。然而,半月板组织的ECM具有厚而致密的纤维结构,这是细胞浸润到植入支架内部的阻碍。解决这个问题可以将脱细胞支架加工成水凝胶,增加植入材料内的孔隙率,使细胞快速渗透。因此,与完整的无细胞半月板支架相比,具有低免疫原性和改善孔隙率的去细胞半月板组织,例如半月板片、粉末和水凝胶,在再细胞化方面可能更有效。

然而,经过处理的去细胞化ECM支架可能会失去固有结构的生物力学特性,例如抗应力和抗张性,这反过来会影响细胞行为和体内代谢活性。因此,它们的应用可能仅限于部分半月板再生。目前,脱细胞ECM水凝胶以及切片和粉末已被开发出来,尽管脱细胞半月板支架在体内的再生潜力仍有待进一步研究和验证,但我们相信脱细胞细胞外基质支架是未来成功替代半月板结构和功能的生物材料。

供稿:史梦柔

图文编辑:胡志洁

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