關(guān)節(jié)軟骨在人體關(guān)節(jié)內(nèi)起著承載負(fù)重與減少摩擦的重要作用，但是由于其本身無神經(jīng)、血管支配且所含細(xì)胞量少，因此損傷后往往無法實(shí)現(xiàn)自身修復(fù)。

關(guān)節(jié)軟骨損傷患病率較高，據(jù)報(bào)道約 60% 行關(guān)節(jié)鏡檢查的患者有不同程度的關(guān)節(jié)軟骨損傷。治療不當(dāng)往往導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨退行性改變。

圖 1 引自 Daniel et al. Science.2012

關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)，目前臨床常用的方法有 ^[1]：

• 微骨折技術(shù)；

• 軟骨成形技術(shù)；

• 自體骨軟骨移植技術(shù)；

• 同種異體骨軟骨移植技術(shù)；

• 自體軟骨細(xì)胞移植技術(shù)。

上述方法各有利弊，大都很難實(shí)現(xiàn)長期的透明樣軟骨修復(fù)。

圖 2 引自 Daniel et al. Science.2012

而組織工程化軟骨為關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)提供了一種新的治療途徑。目前已經(jīng)有一大批產(chǎn)品應(yīng)用于前期臨床實(shí)驗(yàn)。

組織工程軟骨包括將軟骨細(xì)胞、信號刺激以及支架材料有機(jī)整合，體外培養(yǎng)提高其整體的生物化學(xué)與生物機(jī)械能力，利用固定技術(shù)，使之能更好的充填缺損，為長期修復(fù)軟骨損傷提供一種可能 ^[2]。

圖 3 引自 B J Huang et al. Biomaterial.2016

1. 軟骨細(xì)胞的擴(kuò)增

取 200~300 mg 自體軟骨組織用于得到原始軟骨細(xì)胞，大約每毫克軟骨組織可以產(chǎn)生 1000~8000 個(gè)軟骨細(xì)胞。以每平方厘米缺損約需 0.5~5*106 個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞數(shù)量及傳代次數(shù)的計(jì)算。最好選擇 1~4 代的軟骨細(xì)胞，避免軟骨細(xì)胞去分化對于臨床效果的影響。

2. 通過使用支架或不使用支架方法使軟骨細(xì)胞獲得體外三維培養(yǎng)，期間通過添加外源性刺激，諸如：化學(xué)生長因子、流體力學(xué)、低氧等，用以提高新生軟骨組織的生物化學(xué)與生物機(jī)械性能。

3. 將軟骨細(xì)胞或與支架材料共培養(yǎng)的合成物，依照關(guān)節(jié)軟骨的缺損大小，塑形并植入用以填充、修復(fù)缺損處，使用單純壓迫或者纖維蛋白膠、縫線固定。

4. 功能訓(xùn)練 ^[3]

• 術(shù)后一階段（0~6 周）：嚴(yán)格限制功能活動(dòng)與非負(fù)重訓(xùn)練，目的是保護(hù)新修復(fù)的組織與恢復(fù)關(guān)節(jié)穩(wěn)定。

• 術(shù)后二階段（6~12 周）：當(dāng)患者膝關(guān)節(jié)屈曲可達(dá) 120 度以及獲得好的股四頭肌肌力時(shí)，可以增大關(guān)節(jié)活動(dòng)度與進(jìn)一步提高肌力。

• 術(shù)后三階段（12~26 周）：當(dāng)可以步行 1~2 公里或者騎自行車 30 分鐘時(shí)，關(guān)注于增加下肢力量與耐力。

• 術(shù)后四階段（26~52 周）：當(dāng)患者達(dá)到肌力的 80%~90% 時(shí)，且無疼痛與腫脹時(shí)，可進(jìn)行非限制性的活動(dòng)。

組織工程技術(shù)是下一代軟骨再生技術(shù)的基礎(chǔ)，目標(biāo)是得到與天然軟骨具有相類似生物、結(jié)構(gòu)以及功能的軟骨組織，同時(shí)提高移植物耐受關(guān)節(jié)內(nèi)高應(yīng)力的能力，最終不僅能起到預(yù)防關(guān)節(jié)軟骨退變，同時(shí)還能提高患者的長期功能，改善生活質(zhì)量。