組織工程喉軟骨的構(gòu)建
喉是機體具有重要生理功能和美學(xué)意義的器官,雖然為生命非必需器官,但其結(jié)構(gòu)的缺損和功能的喪失也會嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量和外形美觀。因此,長期以來從事喉科工作的醫(yī)師一直致力于探索和完善符合喉解剖和功能特點的修復(fù)重建方法。組織工程技術(shù)的應(yīng)用為喉缺損的理想修復(fù)與重建帶來前所未有的機遇。
喉在器官移植學(xué)上屬于復(fù)合組織范疇。因此,廣義的組織工程喉應(yīng)包括軟骨、肌肉、神經(jīng)、血管與黏膜等組織的復(fù)合體。但是由于復(fù)合組織的構(gòu)建涉及多元種子細(xì)胞復(fù)合及其生物學(xué)行為的相容、材料學(xué)和工程學(xué)的有序復(fù)合等要求極高的技術(shù)條件,目前尚無法實現(xiàn)組織工程化喉復(fù)合組織的構(gòu)建。然而,鑒于喉功能與形態(tài)的維持是以喉軟骨的支架功能為基礎(chǔ),設(shè)想以組織工程技術(shù)首先解決喉支架軟骨缺損的修復(fù)與重建,在此基礎(chǔ)上,逐步向復(fù)合化組織工程喉器官構(gòu)建與應(yīng)用過渡是組織工程喉最終應(yīng)用于臨床的希望所在。
喉支架軟骨缺損的修復(fù)與重建經(jīng)過100多年的探索研究和實踐,已有許多方法應(yīng)用于臨床。自體或異體軟骨或骨移植、自體游離和帶肌肉組織瓣的軟骨或骨復(fù)合移植、自體游離或帶蒂的軟骨膜和骨膜瓣、自體游離或帶蒂的肌軟骨膜瓣或肌骨膜瓣等以及人工材料替代品,如聚乙烯海綿、羥基磷灰石、鎳鈦合金等均有應(yīng)用的報道。這些方法雖然為眾多患者解除了不少痛苦,延長了生命,但是,也存在許多不足之處。首先,自體或異體移植常常受供體大小或數(shù)量的限制,人工代用品不能與機體相融合,遠期療效難以確定。其次,喉復(fù)合組織的整體移植,考慮到術(shù)后功能與形態(tài)恢復(fù)的有限性和用藥帶來的潛在危害性,至今臨床應(yīng)用比較保守,在世界范圍內(nèi)僅見法國有一例成功喉移植的近期療效報道。因此,喉支架軟骨缺損修復(fù)與重建及其移植方法的研究仍是面臨的課題。軟骨組織工程研究所取得的誘人成果有可能克服上述方法的不足,開創(chuàng)喉功能理想修復(fù)重建的新局面。
目前軟骨組織工程研究已取得較大進展,喉軟骨組織工程的研究亦呈現(xiàn)出良好端倪。但是,由于喉軟骨形態(tài)的特殊性,到目前為止用組織工程技術(shù)尚未再造出喉形態(tài)軟骨。這不僅因為與關(guān)節(jié)、氣管和耳郭等軟骨相比,喉軟骨屬大塊有形化和中空不規(guī)則結(jié)構(gòu)狀軟骨框架,它的構(gòu)建需要更多的軟骨種子細(xì)胞和更高的生物材料塑形技術(shù),而且目前常用的簡單皮下植入再生軟骨模式顯然不適應(yīng)具有三維立體形態(tài)和不規(guī)則管狀結(jié)構(gòu)喉形態(tài)軟骨的構(gòu)建需要。因此尋求足夠來源的軟骨種子細(xì)胞、適宜喉形態(tài)要求的生物材料塑形技術(shù)和既有利于再生軟骨的形成又不致其形態(tài)變形的體內(nèi)植入方法是組織工程技術(shù)成功再造喉形態(tài)軟骨的關(guān)鍵。按照醫(yī)學(xué)臨床對組織工程學(xué)的要求,在喉軟骨缺損修復(fù)與喉形態(tài)軟骨構(gòu)建等方面的實驗研究已取得階段性成果。
目前有關(guān)軟骨組織工程種子細(xì)胞來源和生物材料仿生化制備的探索性研究堪稱熱點研究領(lǐng)域,但是究竟何種來源的軟骨細(xì)胞作為軟骨組織工程首選種子細(xì)胞以及何種生物材料最有利于工程化軟骨的構(gòu)建尚未確定??偟恼f來,現(xiàn)階段軟骨組織工程研究所選用的不同來源途徑的種子細(xì)胞與不同種類的生物材料各存在優(yōu)缺點。本章以同種異體軟骨作為種子細(xì)胞來源、以聚羥基乙酸(polyglycolic acid,PGA)和新型生物材料[聚羥基丁
酸酯與聚羥基己酸酯共聚物Poly(3-h(huán)ydroxybutyrate-co-3-h(huán)ydroxyhexanoate,
PHBHH)]為細(xì)胞外基質(zhì)材料來探索組織工程技術(shù)修復(fù)喉軟骨缺損和構(gòu)建全喉形態(tài)軟骨的技術(shù)方法,以期為軟骨組織工程在喉功能重建中的理想應(yīng)用提供理論和實踐依據(jù)。
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