韩先卓， 金丽欧， 张京剧

（1. 上海牙组织修复与再生工程技术研究中心，同济大学口腔医学院，同济大学附属口腔医院正畸一科，上海 200072；2. 吉林大学口腔医院颌面外科，吉林 长春 130021）

目前已经开发出多种应用于骨组织工程的生物陶瓷，研究较多的是将生长因子掺入骨组织支架和植入物中， 如血管内皮生长因子 （vascular endothelial growth factor, VEGF）、 骨 形 态 发 生 蛋 白（bone morphogenetic protein，BMP）， 它们可以激活骨缺损周围干细胞的细胞信号转导级联，从而诱导血管生成、骨组织修复[1]。 但生长因子价格昂贵，支架制备时蛋白质易降解， 并且常发生非特异性靶向作用[2]。研究发现，不同的离子在细胞环境及骨骼愈合过程中起到一定作用，如钙（Ca2+）、锶（Sr2+）、镁（Mg2+）、锂（Li+）、硅（SI4+）、硼（B3+）、铜（Cu2+）、锌（Zn2+）、钴（Co2+）等。与生长因子相比，使用此类离子诱导骨组织修复成本低，更简便而稳定[3]，但其与人体细胞之间相互作用的确切机制尚不完全清楚。 生物陶瓷植入体内后发生不同程度的降解，而释放出来的离子可改变生物微环境，从而影响材料的成血管、成骨作用。 因此，特定化学离子取代的生物陶瓷已被认为是促进骨再生的一种较有前途的策略。 本文侧重于将生物陶瓷中释放的离子溶解产物对骨骼再生的作用和分子机制作一综述。

1 离子类型

1.1 主族金属

1.1.1钙（Ca） 体内约99%的钙存在于骨组织无机相中，钙离子刺激间充质前体细胞以及成熟骨细胞的增殖，使得一定数量的骨生长前体细胞被募集到损伤部位， 钙通过钙调蛋白信号转导以及ERK1/2和PI3K/Akt 途径的激活， 刺激人成骨细胞的黏附、增殖和分化。……