是存在于長骨(如肱骨、股骨)的骨髓腔和扁平骨(如髂骨)的稀松骨質(zhì)間的網(wǎng)眼中,是一種海綿狀的組織,能產(chǎn)生血細胞的骨髓略呈紅色,稱為紅骨髓。
自體紅骨髓異位移植的組織學(xué)變化自體紅骨髓異位移植后,早期就出現(xiàn)造血細胞退化、變性、直到最后死亡、消失:與此同時,骨髓基質(zhì)細胞受移植創(chuàng)傷刺激和局部環(huán)境因素影響,進行增殖,并分化成骨。先形成網(wǎng)織骨,后經(jīng)塑形改造轉(zhuǎn)化為有髓腔的板層小骨。基質(zhì)細胞還構(gòu)成造血微環(huán)境,使經(jīng)血流而來的造血干細胞在此居留、分化、成熟。
臨床應(yīng)用及其展望自體植骨優(yōu)于其它任何類型植骨,因此臨床上多選用自體骨。但在脊柱融合、填充創(chuàng)傷和腫瘤廣泛切除所造成的骨缺損時,自體骨顯然不能滿足需求,尤其在兒童和老年性骨質(zhì)疏松患者。而且取自體骨需額外的外科手術(shù),這就增加了感染的危險性和失血量,延長了手術(shù)時間和住院期限。于是人們一直在尋找自體骨的替代物,其中自體紅骨髓作為一種骨修復(fù)材料已被用于臨床。Salama首先用異種骨(Kiel骨)加取自自體髂骨的紅骨髓進行復(fù)合移植,前后報道兩次共治療126例骨不連、骨缺損病人,取得滿意療效。Graham報道10例骨不連患者經(jīng)“異種骨-自體紅骨髓”復(fù)合植骨,也獲得堅實的骨性連接。在口腔外科領(lǐng)域內(nèi),Jackson等人用自體紅骨髓移植來閉合兒童腭骨缺損,其效果明顯優(yōu)于皮質(zhì)骨移植。現(xiàn)如今,自體紅骨髓移植用于骨科臨床的報道并不多??赏谖磥?,自體紅骨髓與(1)異體骨或異種骨:(2)BMG或BMP:(3)多孔有生物降解作用的骨替代物如陶瓷所組成的復(fù)合移植物將廣泛用于臨床,從而彌補自體植骨的不足并取而代之。這一目標若能實現(xiàn),無疑將是骨外科領(lǐng)域的重大進展。
造血干細胞的起源及其生物學(xué)特性經(jīng)典學(xué)說認為,在胚胎的發(fā)育過程中,造血發(fā)生由卵黃囊、肝臟、脾臟最后到骨髓。在成體,造血發(fā)生主要在骨髓、脾臟和胸腺。血細胞發(fā)育的最早階段,發(fā)生于卵黃囊的血島處。在小鼠胚胎7.5天(人胚16天)造血首先見于胚外的卵黃囊血島,血島中央的細胞分化為最早的造血干細胞,它們是由胚外中胚層的原始生殖細胞(primordialgermcells,PGCs)分化而來的,在血島血循環(huán)中,第一個可辨認的造血細胞出現(xiàn)在8-9天。當(dāng)胚體建立循環(huán)后,造血干細胞經(jīng)血流遷入胚肝,肝臟取代卵黃囊成為造血的主要組織:到出生后,這一位置又移到了脾臟和骨髓。骨髓是終生造血器官,是造血細胞的主要產(chǎn)生地,造血干細胞主要存在于紅骨髓。骨髓的造血微環(huán)境由骨髓基質(zhì)細胞、細胞外基質(zhì)和各種生長因子共同組成,是造血干細胞維持最佳功能狀態(tài)的“壁龕”(niche),造血干細胞在骨髓的造血微環(huán)境中宿居、增殖、分化,以維持造血組織的功能和血細胞數(shù)量的恒定〔1〕。作為造血組織中的核心成分,造血干細胞具有高度的自我更新能力以及在適當(dāng)條件下,向多個方向分化為各系造血細胞的潛能,并具有長期處于非增殖狀態(tài)的特性。正常情況下。造血干細胞經(jīng)過有絲分裂后,正常穩(wěn)定狀態(tài)下約半數(shù)子細胞仍保持干細胞的全部特性,即自我更新(self-renewal)。自我更新使得干細胞池的大小(干細胞數(shù)量)和質(zhì)量維持不變,因而又稱為自我維持(seIf-maintenance)。另有半數(shù)的干細胞有絲分裂過程中特征發(fā)生改變走向逐漸分化的途徑,離開干細胞池進入增殖分化池。從而維持了機體的正常造血,保證了機體在生命過程中對各類細胞的需要。造血干細胞的分化是一個造血細胞數(shù)量逐步放大的過程,這些細胞逐步的分化成熟,經(jīng)由造血祖細胞到形態(tài)可辨認的前體細胞,最終成熟而逐漸走向死亡。有實驗表明,造血干細胞還能產(chǎn)生某些非造血細胞,如破骨細胞、肥大細胞及表皮生發(fā)層星狀細胞等。此外,造血干細胞的另一個生物學(xué)特性就是增殖潛能大,在正常生理情況下,每天由骨髓造血干細胞產(chǎn)生約1×1011個血細胞釋放入血,以補充每天在衰老而死亡的血細胞,而人類骨髓中的干細胞僅占骨髓單個核細胞的1/106~1/107,只需少數(shù)(