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1、重组人表皮生长因子凝胶 软骨生长因子与软骨修复研究 最近发展起来的修复软骨组织的一种新型方法1，是将软骨细胞或骨髓间充质干细胞附着到肯定的支架或细胞外基质上，然后再植入体内。探讨发觉2，多种生长因子参加软骨细胞的增殖、分化和迁移，并在软骨基质的维持及降解过程中起重要作用。 胰岛素样生长因子（IGF）：IGF是最早被发觉的可作用于软骨的生长因子之一，主要在肝脏和骨髓中产生。IGF-1是软骨基质合成的主要刺激因子。探讨表明，IGF不仅可以刺激关节软骨细胞的增殖，还可以刺激软骨细胞的分化和合成基质。IGF是软骨基质合成的主要刺激因子。体外试验表明，IGF-1可以增加软骨组织的胶原和蛋白多糖的合成，同
2、时抑制软骨基质的降解。有数据显示，IGF刺激软骨细胞基质合成的实力，要强于其刺激软骨组织有丝分裂的实力。成熟的关节软骨是无血管、无淋巴的组织，因此，关节软骨细胞同血循环中存在的细胞信号分子绝缘，必需通过关节滑液来接受这些信号。有探讨表明，这种作用归功于滑液中存在的IGF-1，从而强调了IGF-1对软骨细胞的调整作用。IGF的重要性还在于其在骨关节炎中的作用，探讨表明，骨关节炎病人的关节滑液中IGF-1显著增高，而在血循环中的水平却保持不变。提示IGF-1是局部软骨细胞对骨关节炎时基质降解增加所作出的反应。 转化生长因子-（TGF-）：TGF-的探讨目前仍旧存在一些困惑。有探讨表明，TGF-刺激
3、蛋白多糖、胶原合成及抑制基质降解，同时抑制细胞的增殖。另一些探讨则显示，TGF-可以抑制软骨细胞的分化，刺激而不是抑制软骨细胞的增殖。这些表面上相互冲突的作用，可能是由于其靶细胞处于不同的状态。很多探讨表明，TGF-的促进细胞增殖的作用，依靠于TGF-同其他生长因子之间的相互作用。兔关节细胞培育探讨显示，当培育基中加入10%胎牛血清时，TGF-可以促进软骨细胞增殖，而当培育基中加入2%的胎牛血清时，TGF-则抑制软骨细胞的增殖。 碱性成纤维生长因子（bFGF）：bFGF被认为是软骨细胞最有力的促有丝分裂因子，它还可以刺激软骨细胞合成胶原和蛋白多糖。探讨显示，bFGF是关节软骨细胞行使合成和分解
4、代谢功能的双重调整因子，其结果取决于bFGF的剂量和软骨细胞的成熟程度。低浓度（3ng/ml）的bFGF增加葡萄糖胺聚糖的合成，抑制bFGF的分解，而高浓度(30300ng/ml)的bFGF则抑制合成，促进分解。大多数文献支持在体内的合成代谢作用多于分解代谢作用。 骨形态形成蛋白（BMP）：BMP是TGF-家族中的一员，是软骨组织修复中的必要成分。BMP在胚胎肢体及关节形成方面起重要作用，BMP-2、BMP-4、BMP-7在关节发育过程中均有表达，通过BMP的功能表达，可以调整软骨发生及骨和非骨组织的发育。BMP-7不仅可以启动间充质干细胞的软骨形成，而且可以维持关节软骨中蛋白多糖浓度的稳定。
5、同样，探讨显示BMP-3和BMP-4可以抑制蛋白多糖的水解，逆转软骨细胞反分化。BMP-2和BMP-7可以维持移植物培育中的蛋白多糖合成。BMP的强力刺激蛋白多糖合成作用，还可以抵消IL-1在关节炎发病过程中的促进蛋白多糖分解及抑制蛋白多糖合成的作用。BMP的独特之处，在于可以在体内启动软骨形成。对于关节软骨的损伤，必需有间充质干细胞进入缺损区分化形成软骨，所以BMP是治疗全层软骨缺损的重要可选因子。 肝细胞生长因子（HGF）：HGF最早被发觉可以刺激培育基中的鼠的肝细胞的生长，随后被克隆并发觉是一种多功能的生长因子。 Myokait等和 Takebayashit等的探讨表明，HGF在软骨组织
6、的代谢中起重要作用。HGF可以刺激关节软骨细胞、半月板及肌腱细胞的有丝分裂。 血小板源性生长因子（PDGF）：探讨显示，PDGF可以刺激软骨细胞的有丝分裂，但详细的作用机制尚不清晰。在骨关节炎和软骨损伤中,PDGF可能参加损伤的修复过程。据报道，在移植前预先用人重组PDGF(rhPDGF)处理静止期软骨细胞，不仅可以显著提高软骨产量，而且可以促进其保持透亮软骨表型。 软骨调整素(ChM)：ChM-是最早被明确的软骨调整素，可以刺激软骨细胞的增殖及蛋白多糖的合成，在FGF-2存在的状况下，两者协同刺激细胞DNA的合成。纯化的ChM-可以刺激软骨细胞的DNA合成和蛋白多糖合成，并且呈剂量依靠性。C
7、hM-也与FGF-2协同刺激软骨细胞DNA的合成。此外，ChM-还可以刺激破骨细胞的分化。探讨显示，ChM-和ChM-均可以刺激鼠成骨细胞的增殖。因此，软骨源性因子ChM-和ChM-既是软骨调整素,又是骨生成素，可能在软骨内成骨过程中起耦联因子的作用。 软骨基质代谢中的生长因子：多种生长因子和细胞因子在软骨基质的代谢中起作用。包括IL-1、TNF-、IGF-1和TGF-。IL-1和 IL-1以及肿瘤坏死因子（TNF-）对关节软骨细胞具有相像的作用，均能刺激细胞产生前列腺素样物质，及增加基质金属蛋白的表达，从而促进基质降解，它们也同时抑制蛋白多糖的合成。具有促进软骨基质合成实力的因子包括IGF-
8、1和TGF-，可以促进基质蛋白的合成的抑制基质的降解，据报道也可以刺激蛋白多糖的合成和抑制基质降解，但其刺激程度与软骨组织的来源及年龄有关。 参考文献 1 Bentley G.Grafts and implants for cartilage repair and replacement.Crit Rev Biocompatibility，2002，5:245：67. 2 Homminga GN,Bulstra SK,Bouwmeester PM,Linden AJVD.Perichondrial grafting for cartilage lesions of the knee. J Bone Joint Surg，2000，72B:1003-7.