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成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用的研究進展
骨缺損(尤其是大型骨缺損)的治療，由局部傷情復雜和缺乏理想的修復材料，一直是困擾臨床醫(yī)生和基礎醫(yī)學工作者的一大難題，而尋找一種盡可能達到或接近自體骨移植效果的理想的骨替代材料更是無數(shù)學者熱切探索、孜孜以求的目標。近年來日趨活躍的骨組織工程(bone tissue engineering)技術為這一課題的研究帶來了新的亮點和希望。目前動物實驗已能從骨膜、骨髓等定向性骨祖細胞(determined osteogenic precursor cells, DOPC)密集處分離培養(yǎng)出成骨細胞，經(jīng)體外擴增并與載體結合，回植體內(nèi)骨缺損處取得骨缺損修復的成功［1］。與此同時，基于對患者易接受性、可操作性和更簡單易行性等方面的考慮，研究者又開始把目光投向誘導性骨祖細胞(inducible osteogenic precursor cells, IOPC)。其中，在體內(nèi)分布廣泛、數(shù)量巨大、部位表淺、取材方便、培養(yǎng)傳代易行、分裂增殖迅速的成纖維細胞首先成為了研究的焦點。由于目前許多相關研究尚處于實驗階段，為此，本文著重就成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用等作一綜述。
1 成纖維細胞的來源及其生物學特性
成纖維細胞(fibroblast)是結締組織中最常見的細胞，由胚胎時期的間充質(zhì)細胞(mesenchymal cell)分化而來。在結締組織中，成纖維細胞還以其成熟狀態(tài)—纖維細胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)變。
不同類型的結締組織含成纖維細胞的數(shù)量不同。通常，疏松結締組織中成纖維細胞的數(shù)量比同樣體積的致密結締組織中所含成纖維細胞的數(shù)量要少，故分離培養(yǎng)成纖維細胞多以真皮等致密結締組織為取材部位［2，3］。
成纖維細胞形態(tài)多樣，常見的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形態(tài)尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發(fā)生改變。成纖維細胞胞體較大，胞質(zhì)弱嗜堿性，胞核較大呈橢圓形，染色質(zhì)疏松著色淺，核仁明顯。電鏡下，其胞質(zhì)可見豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、游離核糖體和發(fā)達的高爾基復合體，表明它具有合成和分泌蛋白質(zhì)的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維及有機基質(zhì)。它合成的前膠原蛋白分子經(jīng)內(nèi)切酶作用，聚合和重排，可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維，膠原原纖維經(jīng)互相粘合形成膠原纖維。經(jīng)檢測，這兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維，在形態(tài)和生化結構上完全相同［4,5］。
處于成熟期或稱靜止狀態(tài)的成纖維細胞，胞體變小，呈長梭形，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復合體均不發(fā)達，被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下，部分纖維細胞可重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛字傻某衫w維細胞，其功能活動也得以恢復，參與組織損傷后的修復。另外，在結締組織中，仍保留著少量具有分化潛能的間充質(zhì)細胞，它們在創(chuàng)傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。
2 成纖維細胞在一般創(chuàng)傷修復中的表現(xiàn)
各種創(chuàng)傷均會造成不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損，必須通過細胞增生和細胞間基質(zhì)的形成來進行組織修復。在此修復過程中，成纖維細胞起著十分重要的作用。以傷口愈合過程為例，成纖維細胞通過有絲分裂大量增殖，并從4～5天或6天開始合成和分泌大量的膠原纖維和基質(zhì)成分，與新生毛細血管等共同形成肉芽組織，填補傷口組織缺損，為表皮細胞的覆蓋創(chuàng)造條件。在傷口愈合中，成纖維細胞主要來源于真皮乳頭層的局部成纖維細胞和未分化的間充質(zhì)細胞，以及血管周圍的成纖維細胞和周細胞。內(nèi)臟損傷時，參與修復過程的成纖維細胞多來
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