近期，武汉大学口腔医学院孟柳燕教授和加拿大不列颠哥伦比亚大学沈雅教授在科爱创办的期刊Bioactive Materials上联合发表综述文章：本综述讨论了支架材料的类型，物理、化学和生物学等特性，以及支架携带的成分和降解产物在细胞-支架相互作用中的影响。此外，对细胞类型、粘附机制和细胞外基质等在此过程中发挥的作用，以及工程化组织或器官的最新研究进展也进行了详细阐述。最后，文章指出对细胞-支架相互作用的深入理解将有助于推动组织工程和再生医学的发展。
近几十年来，组织工程作为传统生物材料的新替代品被广泛用于重建口腔颅颌面区域的组织和器官。它旨在应用生物学和工程学的原理来研究和开发用于恢复、维持、改善和替代组织的生物替代品。支架与细胞是组织工程中最重要的组成部分，但关于两者的相互作用却草蛇灰线于诸多研究中，因此，本综述旨在系统讨论在口腔颅颌面组织工程中的细胞-支架相互作用。
支架作为组织工程不可或缺的一部分，在促进细胞-支架相互作用、细胞粘附和细胞外基质沉积方面具有多种用途。支架还能够运输营养物质、废物和调节信号，以允许细胞增殖和分化，并引发最小的炎症或细胞毒性。在某些培养条件下，支架可以以可控的速度降解。其与细胞相互作用的降解分子或离子也值得研究。支架材料在体内发挥作用时，主要与生长因子和干细胞结合。其中，应用生物活性和可生物降解的无机或聚合物支架可以促进修复受损的组织。
细胞可以分泌各种细胞因子和细胞外基质，最终形成相应的组织或器官，以修复伤口、重建功能。传统的TE利用细胞来在支架材料上增殖、分化，从而逐渐生成新的组织。从理论上讲，细胞一般需要细胞外基质的辅助，但有些情况下也可以在没有细胞外基质的情况下应用。适当的微环境可以促进细胞粘附、增殖、分化和与周围组织的融合。
图1. 传统支架组织工程 (A)、无细胞组织工程 (B)和无支架组织工程 (C)示意图。
本综述还归纳了细胞与支架相互作用在口腔颅颌面区域，如牙齿、骨骼、软骨、皮肤、粘膜、肌肉和血管等的相关研究的最新进展，强调了一些新技术，如快速成型、生物墨水、类器官等在组织工程中的应用。
图2. 传统TE在口腔和颅颌面区域应用的示意图。
最后，作者指出，组织工程对于口腔颅颌面区域的临床应用至关重要，因为组织工程技术的最终目标是发展再生医学。因此，我们还需要进行更多精心设计的临床试验，以1)进一步确认体外和体内研究；2) 确定与临床的相关性；3)与现有技术进行综合比较；4) 规范化地进行试验。此外，应考虑延长随访时间以确认组织工程在临床上的治疗效果。
原文信息：Wang, Fushi, Cai, Xinjie, Shen Ya*, Meng Liuyan*.
Cell–scaffold interactions in tissue engineering for oral and craniofacial reconstruction.
Bioactive Materials, 23 (2023) 16-44.
