成纖維細(xì)胞
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成纖維細(xì)胞（fibroblast）成纖維細(xì)胞是疏松結(jié)締組織的主要細(xì)胞成分，細(xì)胞呈梭形或扁的星狀
，具有突起。根據(jù)不同的功能活動狀態(tài)，將細(xì)胞分為成纖維細(xì)胞和纖維細(xì)胞二型：成纖維細(xì)胞乃是功能活動旺盛的細(xì)胞，細(xì)胞和細(xì)胞核較大，輪廓清楚，核仁大而明顯，細(xì)胞質(zhì)弱嗜堿性，具明顯的蛋白質(zhì)合成和分泌活動；纖維細(xì)胞（fibrocyte）功能活動不活躍，細(xì)胞輪廓不明顯，核小著色深，核仁不明顯，細(xì)胞質(zhì)少。此二型細(xì)胞可互相轉(zhuǎn)化?！ ?/p>
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來源及特征
成纖維細(xì)胞：數(shù)目最多，胞體大，為多突的紡錘形或星形的扁平細(xì)胞，細(xì)胞核呈規(guī)則的卵圓形，細(xì)胞輪廓不清。
成纖維細(xì)胞攝取所需的氨基酸，如脯氨酸和賴氨酸等，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核蛋白體上合成前α多肽鏈（proalpha polypeptide chain），多肽鏈輸送到高爾基復(fù)合體后，組成前膠原分子（procollagen）。前膠原分子由分泌囊泡帶到細(xì)胞表面，然后通過胞吐作用釋放到細(xì)胞外。在前膠原肽酶催化下，將每一前α多肽鏈的尾段除去，成為原膠原分子（tropocollagen）。許多原膠原分子成行平行排列，結(jié)合成具有周期性橫紋的膠原原纖維。由膠原原纖維互相結(jié)合形成膠原纖維。
是結(jié)締組織中最常見的細(xì)胞，由胚胎時期的間充質(zhì)細(xì)胞(mesenchymal cell)分化而來。在結(jié)締組織中，成纖維細(xì)胞還以其成熟狀態(tài)—纖維細(xì)胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)變。 不同類型的結(jié)締組織含成纖維細(xì)胞的數(shù)量不同。通常，疏松結(jié)締組織中成纖維細(xì)胞的數(shù)量比同樣體積的致密結(jié)締組織中所含成纖維細(xì)胞的數(shù)量要少，故分離培養(yǎng)成纖維細(xì)胞多以真皮等致密結(jié)締組織為取材部位〔2，3〕。 成纖維細(xì)胞形態(tài)多樣，常見的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形態(tài)尚可依細(xì)胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發(fā)生改變。成纖維細(xì)胞胞體較大，胞質(zhì)弱嗜堿性，胞核較大呈橢圓形，染色質(zhì)疏松著色淺，核仁明顯。電鏡下，其胞質(zhì)可見豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、游離核糖體和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體，表明它具有合成和分泌蛋白質(zhì)的功能。成纖維細(xì)胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維及有機(jī)基質(zhì)。它合成的前膠原蛋白分子經(jīng)內(nèi)切酶作用，聚合和重排，可形成與成骨細(xì)胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維，膠原原纖維經(jīng)互相粘合形成膠原纖維。經(jīng)檢測，這兩種細(xì)胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維，在形態(tài)和生化結(jié)構(gòu)上完全相同〔4,5〕。 處于成熟期或稱靜止?fàn)顟B(tài)的成纖維細(xì)胞，胞體變小，呈長梭形，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體均不發(fā)達(dá)，被稱為纖維細(xì)胞。在外傷等因素刺激下，部分纖維細(xì)胞可重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛字傻某衫w維細(xì)胞，其功能活動也得以恢復(fù)，參與組織損傷后的修復(fù)。另外，在結(jié)締組織中，仍保留著少量具有分化潛能的間充質(zhì)細(xì)胞，它們在創(chuàng)傷修復(fù)等情況下可增殖分化為成纖維細(xì)胞?！ ?/p>
創(chuàng)傷修復(fù)
一般創(chuàng)傷修復(fù)
各種創(chuàng)傷均會造成不同程度的細(xì)胞變性、壞死和組織缺損，必須通過細(xì)胞增生和細(xì)胞間基質(zhì)的形成來進(jìn)行組織修復(fù)。在此修復(fù)過程中，成纖維細(xì)胞起著十分重要的作用。以傷口愈合過程為例，成纖維細(xì)胞通過有絲分裂大量增殖，并從4～5天或6天開始合成和分泌大量的膠原纖維和基質(zhì)成分，與新生毛細(xì)血管等共同形成肉芽組織，填補(bǔ)傷口組織缺損，為表皮細(xì)胞的覆蓋創(chuàng)造條件。在傷口愈合中，成纖維細(xì)胞主要來源于真皮乳頭層的局部成纖維細(xì)胞和未分化的間充質(zhì)細(xì)胞，以及血管周圍的成纖維細(xì)胞和周細(xì)胞。內(nèi)臟損傷時，參與修復(fù)過程的成纖維細(xì)胞多來自間質(zhì)和包膜，以及粘膜下或漿膜下層的結(jié)締組織。有人認(rèn)為創(chuàng)傷愈合過程中傷處聚集的大量成纖維細(xì)胞，一方面是由成纖維細(xì)胞通過分裂增殖而來，另一方面，更多地是由鄰近的間充質(zhì)細(xì)胞、纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管周細(xì)胞等演變或游走到傷處。在創(chuàng)傷修復(fù)的后期，成纖維細(xì)胞通過分泌膠原酶參與修復(fù)后組織的改建。在某些病理條件下，以成纖維細(xì)胞為主要細(xì)胞成分的肉芽組織或增生組織塊還可以在非骨組織內(nèi)發(fā)生鈣化，引起異位骨化(ectopic ossification)。但對于異位骨化的參與細(xì)胞及其機(jī)制尚不十分清楚，未分化間充質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和毛細(xì)血管周細(xì)胞等可劃歸為誘導(dǎo)性骨祖細(xì)胞的細(xì)胞都有可能參與這一過程
骨創(chuàng)傷修復(fù)
最簡單和常見的骨創(chuàng)傷即是骨折，其愈合過程須經(jīng)過炎性反應(yīng)、清掃、纖維骨痂和骨性骨痂4個階段。不同階段參與的細(xì)胞主體不同。成纖維細(xì)胞從骨折第3天起就出現(xiàn)于骨折局部血腫中，骨折后5天即在機(jī)化血腫及骨折斷端的間隙及其周圍大量存在，是參與纖維骨痂階段的主要細(xì)胞成分。在此階段成纖維細(xì)胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型膠原，使肉芽組織逐步變成疏松的結(jié)締組織，將骨斷端包圍起來，形成接合兩骨折斷端的巨大的纖維骨痂。然而，這種由無數(shù)成纖維細(xì)胞和豐富的肉芽組織為主體構(gòu)成的纖維結(jié)締組織卻不會演變?yōu)樵谄渌M織創(chuàng)傷修復(fù)時常見的瘢痕組織，而是通過鈣鹽結(jié)晶在其內(nèi)部不斷沉積，逐漸演變?yōu)楣切怨丘?，使骨折局部的修?fù)達(dá)到骨性愈合，恢復(fù)骨組織的結(jié)構(gòu)。此時，骨折愈合部只有骨組織而不再存在成纖維細(xì)胞?！ ?/p>
培養(yǎng)
成纖維細(xì)胞的分離培養(yǎng)一開始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究細(xì)胞的老化、各種外來因子對細(xì)胞的損傷、細(xì)胞在體外條件下的惡性轉(zhuǎn)化、以及某些先天性代謝異常、酶缺陷等。由于皮膚成纖維細(xì)胞易于獲取，又易于在體外生長，故目前皮膚成纖維細(xì)胞培養(yǎng)已在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)研究中得到較廣泛的運用，其分離培養(yǎng)技術(shù)已相對成熟，對其體外生長規(guī)律也有了較全面的認(rèn)識。
成纖維細(xì)胞的原代培養(yǎng)可用酶消化法或組織塊法，其中組織塊法又因其操作簡便、條件易于控制而應(yīng)用更為普遍。通常，以酶消化法獲得的成纖維細(xì)胞懸液在接種后5～10min即可見細(xì)胞以偽足初期附著，與底物形成一些接觸點；然后細(xì)胞逐漸呈放射狀伸展，胞體的中心部分亦隨之變扁平；最快者大約在接種后30min，細(xì)胞貼附底物即較為完全，呈現(xiàn)成纖維細(xì)胞的形態(tài)。采用組織塊法則大約在接種后2～3天［2，3］到1周左右，在接種的皮膚組織塊周圍長出細(xì)胞。待細(xì)胞融合成片，鋪滿培養(yǎng)容器底壁大部分時即可進(jìn)行傳代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，將成纖維細(xì)胞從底壁消化下來后分瓶作傳代培養(yǎng)。成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下能保持良好的分裂增殖能力。細(xì)胞分裂時變?yōu)榍蛐?；分裂后又平鋪在附著物的表面成為有突起的扁平?xì)胞。體外培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞，其生命期限與物種等因素有關(guān)。例如：人胚成纖維細(xì)胞約可培養(yǎng)50代；恒河猴皮膚成纖維細(xì)胞能傳代超過40代；雞胚成纖維細(xì)胞則只有少數(shù)能培養(yǎng)30代；而小鼠成纖維細(xì)胞多數(shù)只能生長8代左右。另外，從老年個體取得的成纖維細(xì)胞的壽命要比取自年輕者短。由于在細(xì)胞傳代和進(jìn)行體外培養(yǎng)時，細(xì)胞的生物學(xué)特性會逐漸發(fā)生一些不同于體內(nèi)的改變，故通常只將前10代視這正常細(xì)胞，可在此時將生長旺盛的成纖維細(xì)胞凍存起來，以備將來復(fù)蘇使用，這在將培養(yǎng)的細(xì)胞由動物實驗向人體實驗過渡的過程中必須給予足夠的重視?！ ?/p>
展望
盡管成纖維細(xì)胞受哪些因素誘導(dǎo)可以產(chǎn)生成骨作用、這些因素的誘導(dǎo)方式及其機(jī)制如何以及成纖維細(xì)胞在骨形成中是否分化為成骨細(xì)胞等等問題尚未完全解決，但成纖維細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)可以形成骨組織這一現(xiàn)象已逐漸為廣大科學(xué)工作者所接受。由于成纖維細(xì)胞直接參與了骨折愈合過程中纖維性骨痂的形成，其自身又具備被誘導(dǎo)成骨的能力，可以設(shè)想，利用成纖維細(xì)胞分布廣泛、取材方便、對機(jī)體損傷較小、體外培養(yǎng)容易成活、增生繁殖較快等較其它具有成骨作用的細(xì)胞(如骨膜成骨細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞等)優(yōu)越之處，在體外大量培養(yǎng)擴(kuò)增成纖維細(xì)胞，并施以有效的誘導(dǎo)因素(如上皮細(xì)胞、TNG-α和BMP等)使其具備成骨效能，然后與合適的生物材料載體復(fù)合，同時使該復(fù)合體在體外或體內(nèi)保持良好的成骨能力并進(jìn)行一定程度的成骨，則有望獲得具有一定的生物力學(xué)支撐強(qiáng)度而成骨作用又保持活躍的“活骨”復(fù)合體，用以替代自體骨或異體骨回植體內(nèi)治療難以自身修復(fù)的較大的骨缺損，這無疑將為骨缺損的修復(fù)治療開辟一條新的有輝煌前景的道路。在組織工程技術(shù)和生物材料科學(xué)已有較大發(fā)展的今天，這一設(shè)想是極有可能實現(xiàn)的。當(dāng)然，從目前所處的實驗階段過渡到臨床應(yīng)用尚有很大一段距離，需要解決的問題還很多，而且隨著研究的展開和深入，問題可能還會越來越多，但這確實是一項很有臨床應(yīng)用價值和社會、經(jīng)濟(jì)效益的重大課題，值得廣大基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)工作者和臨床科研人員為之而努力。
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