湯惠明

南京中醫(yī)藥大學(xué)江陰附屬醫(yī)院 （江蘇無錫 214400）

我國每年需要行超50 萬例骨移植手術(shù)，骨移植已成為僅次于血液移植的第二大移植手術(shù)。自體骨是骨缺損移植材料的金標(biāo)準(zhǔn)，其免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)較低、生物相容性較好，具有強(qiáng)大的誘導(dǎo)骨生長和成骨特性，被廣泛應(yīng)用于治療創(chuàng)傷后疾?。ㄈ绻钦邸⒀舆t愈合、不愈合和畸形愈合）[1]。但由于自體骨需從患者體中采集，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，來源相對有限且不穩(wěn)定，供體自體骨可能無法滿足較大的骨缺損修復(fù)需求。即使是最理想的接受者，自體骨移植手術(shù)仍會(huì)產(chǎn)生較多并發(fā)癥，因此在一定程度上限制了其應(yīng)用。近年來，同種異體骨移植為骨缺損修復(fù)治療提供了另一種選擇。同種異體骨相對豐富、無供體部位發(fā)病率及即用性等特點(diǎn)，均使其成為自體骨的理想替代選擇。因此，本研究對同種異體骨材料的研究進(jìn)展和臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 同種異體骨的種類

1.1 新鮮異體骨

由于新鮮異體骨移植不需要存活的細(xì)胞，為降低免疫反應(yīng)，新鮮骨塊將充分去除軟組織、骨膜和骨髓，并在高壓下反復(fù)清洗骨髓腔，然而此方法無法完全清除所有細(xì)胞或組織[2]。移植后，受體的免疫排斥反應(yīng)較強(qiáng)，可能增加各種疾病感染風(fēng)險(xiǎn)，因此，新鮮異體骨移植已不再廣泛應(yīng)用。

1.2 深凍骨

徹底去除新鮮的異體骨組織，并根據(jù)臨床需求設(shè)計(jì)不同大小、形狀和尺寸的移植材料。將骨膜、骨髓高壓清洗干凈，并浸泡在8%的二甲基亞砜或甘油平衡液中約 30 min，在逐漸降溫（-80 ℃）條件下進(jìn)行深凍處理[3]。然而深凍處理會(huì)影響成骨細(xì)胞酶的活性，可能導(dǎo)致植骨愈合延遲。同時(shí)，滅菌不徹底也可能導(dǎo)致免疫排異反應(yīng)。

1.3 冷凍干燥骨

將制成的深凍骨進(jìn)行脫水干燥處理，將其組織水分控制在5%以內(nèi)，進(jìn)行真空包裝并滅菌。該材料可在常溫下保存，使用前用0.9%氯化鈉注射液預(yù)濕30 min 即可。同時(shí)，可有效消除異體骨組織中大量無用的細(xì)胞，從而降低免疫排斥反應(yīng)[4]，但脫水干燥會(huì)影響材料的骨強(qiáng)度。

1.4 脫鈣骨基質(zhì)

脫鈣骨基質(zhì)是一種新型同種異體骨材料，通過對骨組織進(jìn)行脫鈣、去脂等系列化學(xué)處理，可降低其免疫原性，并保留各種成骨因子（如成骨蛋白），進(jìn)而誘導(dǎo)骨形成。處理后的脫鈣骨基質(zhì)是多孔的，易與細(xì)胞因子結(jié)合，增強(qiáng)骨傳導(dǎo)性。脫鈣骨基質(zhì)的骨強(qiáng)度較低，不適用于重負(fù)載部位，但其在修復(fù)骨缺損和填充方面具有獨(dú)特的臨床優(yōu)勢[5]。

2 同種異體骨在修復(fù)骨缺損中的應(yīng)用

2.1 四肢骨缺損修復(fù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，突發(fā)事件外傷導(dǎo)致的四肢骨骨折骨缺損逐漸增多，同種異體骨植骨修復(fù)應(yīng)用越來越廣泛。研究表明，采用同種異體骨植骨的一期植骨臨床療效與自體骨的療效相當(dāng)，四肢粉碎性骨折的成骨活性及組織相容性療效相近[6]。同種異體骨治療骨質(zhì)疏松性肱骨近端骨折可實(shí)現(xiàn)骨折愈合，安全性較高，發(fā)生排異反應(yīng)的概率較低[7]。異體骨用于治療骨質(zhì)疏松性肱骨近端骨折，可有效支撐肱骨頭，減少肱骨頭高度的丟失并降低并發(fā)癥，使患者術(shù)后早期可進(jìn)行功能恢復(fù)訓(xùn)煉。然而四部分骨折的臨床效果不佳，并發(fā)癥發(fā)生率高，可能因?yàn)橥N異體骨生產(chǎn)處理過程中影響了骨強(qiáng)度，降低了力學(xué)強(qiáng)度，導(dǎo)致負(fù)重部位術(shù)后恢復(fù)效果較差。

2.2 脊椎骨缺損修復(fù)

隨著人口老齡化的發(fā)展，意外傷害導(dǎo)致的脊椎退行性逐漸增多。脊柱融合術(shù)是治療脊柱疾病的有效方法，將植骨材料植入單個(gè)椎體或多個(gè)椎體之間，患者術(shù)后逐漸融合椎體，以確保長期穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)，從臨床效果、患者術(shù)后滿意度及術(shù)后植骨融合率看，同種異體骨都優(yōu)于自體骨和人工骨。自體骨創(chuàng)傷大、來源少，人工骨存在二次手術(shù)返修的可能[8]。同種異體骨移植彌補(bǔ)了自體骨移植骨組織有限和供體部位二次損傷的缺陷，但由于異體骨材料的成骨性和骨誘導(dǎo)性差，比自體骨移植更易發(fā)生骨愈合延遲或不愈合。研究表明，與富血小板血漿聯(lián)合使用可縮短異體骨材料治療的骨愈合時(shí)間，減少并發(fā)癥，縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血和術(shù)后炎癥反應(yīng)，術(shù)后效果與自體骨材料相當(dāng)[9-10]。

2.3 骨腫瘤術(shù)后骨缺損修復(fù)

良性骨腫瘤破壞了骨骼的正常結(jié)構(gòu)，改變了骨骼脆性，減少了骨量和生物力學(xué)強(qiáng)度，正?；顒?dòng)和低外力作用下容易斷裂，引發(fā)病理性骨折。同種異體骨移植被廣泛應(yīng)用于臨床骨腫瘤的治療，其來源豐富，避免了供體部位并發(fā)癥和自體骨采集等程序。張翼等[11]的研究表明，21 例四肢惡性骨腫瘤切除后，采用大段同種異體骨進(jìn)行植骨，對骨缺損病例進(jìn)行重建，術(shù)后隨訪顯示均未發(fā)生移植異體骨或假體周圍骨折，無關(guān)節(jié)脫位及假體松動(dòng)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，若采用過長的人工假體部位，尤其是在股骨遠(yuǎn)端，在杠桿力作用下極易加劇假體—柄結(jié)合部與骨端磨損，難以維持整體機(jī)械穩(wěn)定性，出現(xiàn)局部骨吸收，最終導(dǎo)致人工假體失效等并發(fā)癥[12-14]。有研究表明，在累計(jì)范圍較廣的骨腫瘤情況下，相較于單純假體重建，聯(lián)合具有一定長度的同種異體骨，再復(fù)合腫瘤型人工關(guān)節(jié)假體置換的方式進(jìn)行重建，可顯著降低重建區(qū)無菌性松動(dòng)率，維持整體機(jī)械性穩(wěn)定，促進(jìn)骨愈合[15-16]。但由于免疫排異反應(yīng)，長段同種異體骨完全進(jìn)行宿主骨替代需要較長時(shí)間，因此以上研究出現(xiàn)3 例骨吸收、骨愈合延遲等并發(fā)癥，經(jīng)過較長時(shí)間的調(diào)整與固定，術(shù)后2 年基本實(shí)現(xiàn)臨床愈合。雖然同種異體骨植骨存在骨折、感染、骨不愈合、免疫排異等風(fēng)險(xiǎn)，但在治療四肢體惡性骨腫瘤切除后的結(jié)構(gòu)性骨缺損時(shí)，結(jié)合內(nèi)固定或人工假體關(guān)節(jié)置換術(shù)使用同種異體骨進(jìn)行腫瘤關(guān)節(jié)置換術(shù)和重建長骨干缺損是一種有效的重建方法，可確保宿主骨與異體骨之間的穩(wěn)定接觸，促進(jìn)植骨骨愈合，最大限度發(fā)揮患肢功能。張偉等[17]的研究顯示，同種異體骨聯(lián)合富血小板血漿可縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)后并發(fā)癥，骨愈合效果與自體骨一致。但由于骨腫瘤導(dǎo)致大面積骨缺損，同種異體骨植骨易出現(xiàn)免疫排異反應(yīng)，導(dǎo)致術(shù)后切口滲出、植入骨的吸收及患者愈合不良。

2.4 其他骨缺損修復(fù)

隨著技術(shù)手段的不斷成熟，同種異體骨不僅用于單純的骨科手術(shù)，也用于口腔種植、下頜骨節(jié)段缺損植骨等。Stopa 等[18]采用同種異體骨治療炎癥或創(chuàng)傷導(dǎo)致的上頜骨和下頜骨牙槽骨缺損，用皮質(zhì)海綿狀的骨塊或海綿狀的骨顆粒進(jìn)行填充，不僅保障了手術(shù)安全性和有效性，還取得了良好、持久的臨床效果。周瑛等[19]的研究表明，富血小板聯(lián)合同種異體骨骨粉進(jìn)行骨缺損填充，可避免額外的侵入性手術(shù)切口，更易被臨床接受，而自體髂骨移植具有良好的組織相容性和骨生長性。2 種方法均能增加老年患者骨量，生物力學(xué)特性良好，不影響種植體的穩(wěn)定性，且不會(huì)引發(fā)種植體周圍炎，可根據(jù)適應(yīng)證和臨床實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

3 小結(jié)

同種異體骨具有相對豐富性、無供體部位發(fā)病率及即用性等特點(diǎn)，因此成為自體骨植骨的理想替代選擇，而自體骨植骨需要在自體組織部位進(jìn)行二次手術(shù)，可能導(dǎo)致供體部位損傷、疼痛、感染和瘢痕等并發(fā)癥[20]。同種異體骨克服了多種臨床問題，被廣泛應(yīng)用于牙科、骨科和顱面外科領(lǐng)域，具有較好的發(fā)展前景[21]。經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，其臨床有效性和安全性已得到驗(yàn)證，避免了自體骨來源有限和破壞自身正常結(jié)構(gòu)等問題[22]。隨著同種異體骨加工、消毒和儲(chǔ)存方法的不斷改進(jìn)，特別是現(xiàn)代骨庫的建立，異體骨的臨床應(yīng)用變得更容易、更安全。異體骨不僅具有一定的傳導(dǎo)能力，還具有骨誘導(dǎo)能力，有利于植骨骨愈合。在異體骨的加工過程中，應(yīng)盡可能去除抗原部分，減少免疫反應(yīng)排斥。目前，低溫冷凍和凍干法被認(rèn)為是去除免疫原性和長期保存異體骨的較好方法[23-25]。

此外，標(biāo)準(zhǔn)化骨庫可為同種異體骨提供穩(wěn)定來源。人體骨骼的生成包括3 個(gè)過程：生長發(fā)育、自體修復(fù)和外來干擾重塑[26]。生長發(fā)育只發(fā)生于生命早期，人體的自我修復(fù)力有限；而外來干擾重塑是一個(gè)持續(xù)發(fā)展的過程，采用同種異體骨進(jìn)行植骨代替自體骨，可滿足自身生理需求。免疫系統(tǒng)在調(diào)節(jié)骨重塑方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能觸發(fā)干細(xì)胞，分化為新骨形成所需的特殊細(xì)胞[27]。同種異體骨移植的聯(lián)合或局部免疫抑制可減少移植部位的免疫反應(yīng)，不會(huì)誘發(fā)全身免疫反應(yīng)，并有一定的成骨作用[28-29]。手術(shù)過程中，對同種異體骨徹底滅菌、術(shù)中嚴(yán)格無菌操作、術(shù)后應(yīng)用抗生素治療，均可減少感染。隨著骨庫的建立和發(fā)展，異體骨移植已顯示出獨(dú)特優(yōu)勢，并廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，特別是用于修復(fù)嚴(yán)重創(chuàng)傷、骨腫瘤切除和脊柱病變導(dǎo)致的大面積骨缺損[30-31]。但目前臨床仍存在一些問題，如免疫排斥、感染、骨吸收和骨不愈合等。將同種異體骨與免疫抑制劑、自體干細(xì)胞和骨形態(tài)發(fā)生蛋白相結(jié)合，理論上可減少移植后的并發(fā)癥，但細(xì)胞和分子水平層面的作用機(jī)制仍未知，需進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查和研究。