史冬泉 李嘉威

软骨是人体中必不可少的组织，分布在人体的四肢关节，椎间盘，支气管和外耳轮廓等。四肢关节处的软骨组织为透明软骨，主要起着承重和抗磨损的作用。膝关节、髋关节等承重关节的透明软骨在骨关节炎(osteoarthritis,OA)中产生磨损和退变是其主要致病因素之一。软骨组织中因为缺乏血管，神经和淋巴组织，其自身修复能力十分有限。一项针对OA软骨细胞的单细胞转录组学分析发现，在OA进展的晚期阶段，关节中的透明软骨在经历炎症和磨损后逐渐被纤维软骨所取代[1]。传统的软骨修复技术，包括自体软骨细胞植入和微骨折无法复制出天然软骨组织的生物力学特性[2]。有研究报道在自体软骨细胞植入后，关节中的生物力学环境和化学环境会导致软骨细胞呈成纤维细胞表型，导致90%以上的新生修复组织为纤维软骨[3]。正常的软骨能够承受的力高达体重的6倍[4]。承重时，透明软骨的细胞外基质内部的静电和空间相互作用阻止了水分流失并承担了大部分负载。但是，纤维软骨无法实现这种结构-功能关系[5]。所以纤维软骨在承重和抗机械磨损方面的能力远不如透明软骨，关节中纤维软骨会导致OA病情的进一步恶化[6]。近年来发展迅速的软骨组织工程虽然为透明软骨的生成提供了很多的选择[7]，但纤维软骨始终被作为摒弃的对象，没有加以利用和开发。因此，OA和软骨损伤后所产生的纤维软骨是不可忽视的存在且必须考虑软骨损伤修复治疗原则中。……