异体肌腱移植的研究进展

崔亮，卡索

每年肌腱与骨骼损伤的患者将近3千万，其中肌腱损伤的患者近半数［1］。对于肌腱损伤与肌腱缺损，主要使用的修复方法依旧是单纯的自体肌腱移植。目前各种外伤导致的肌腱损伤与肌腱缺损的患者越来越多，肌腱与韧带损伤的复杂性和严重性日益增大。以往通过单纯的自体肌腱移植来修复肌腱缺损已经远远不能满足临床需要，随着医学的发展，相继出现了人工肌腱，组织工程技术，但耗资大，技术不完善，所以一直停滞不前。目前有许多学者认为人工肌腱长期不能吸收、腱化，拉应力不足，免疫排斥反应，患肢功能受限等诸多缺点，所以人工肌腱不能长久而广泛的在临床运用［2］。本文就异体肌腱移植的历史、免疫性、修复的机制、肌腱粘连以及移植后的小结与展望进行综述。

1 异体肌腱移植的历史

1942年Inclan首次报道了能够储存肌腱与骨的骨库，直到1959年Peacock［3］才第一次报道了有关新鲜肌腱的移植。Minami等［4］进行了鼠的异体肌腱移植实验，并通过吸收试验确定异体肌腱的抗原性和补体依赖性细胞毒性试验主要存在于肌腱细胞，肌腱细胞上的组织相容性抗原占大部分。Minami等［4］发现经过聚甲醛处理和深低温冷冻后的腱细胞免疫排斥反应显著下降，于是推测腱细胞免疫排斥反应降低的同时细胞膜上的组织相容性抗原也发生变化。有关异体肌腱移植的探索，在中国开始于20世纪后期。随后与1995年胡必寺等［5］完成了在腱鞘内行异体肌腱移植的动物实验。杨文龙等［6］于1997年发现将异体肌腱移植的供体浸泡于95%乙醇后，异体肌腱移植后免疫排斥显著降低。唐俊林等［7］先后采用脱氧鸟苷酸处理等方法处理异体肌腱，结果发现这两种方法均可以去除腱细胞膜上的免疫原性，处理后的肌腱移植无明显的排斥反应，愈合良好。

2 异体肌腱移植后如何降低免疫排斥反应的问题

肌腱本身是一种抗原性较低的组织，腱细胞、胶原、基质成分是引起免疫排斥发生的主要因素，其组成成分引起的免疫排斥各不相同。如何才能使异体肌腱移植后免疫排斥反应降低是现阶段研究的主要方向，是临床异体肌腱移植成功与否的关键。1959年Peacock第一次涉及有关异体肌腱移植，未经任何理化去细胞后的新鲜异体肌腱移植后，局部出现了明显的免疫排斥反应。免疫排斥反应在术后两周时反应最明显，此种免疫排斥反应将持续3个月左右，最终致使异体肌腱移植失败。80年代初Minami等［4］通过动物实验证实，异体肌腱的免疫原性主要在腱细胞表面，以组织相容性抗原为主，经过深低温冷冻去细胞后可以明显降低腱细胞的免疫原性，经过深低温冷冻去细胞后如何降低腱细胞的免疫原性的机制不是很清楚。可能是经过深低温冷冻去细胞时破坏了其腱细胞的结构，去除了细胞表面的免疫原性，因此降低了腱细胞的抗原性［8］。李涛等［9］提出异体肌腱的抗原性主要是腱细胞表面的MHC-I型抗原，T细胞介导的细胞免疫排斥反应是由MHC-I抗原所诱导激活的。降低异体肌腱的抗原方法还有X射线、γ射线照射，戊二醛丝裂酶素，三氯甲烷脱氧鸟苷培养液药物浸泡。上述情况仅停留在实验阶段，没有在临床上广泛应用，需要进一步探讨和研究。

3 异体肌腱移植后的修复机制原理

异体肌腱移植后，主要愈合机制是外源性愈合与内源性愈合。(1)外源性愈合:愈合主要是靠周围的软组织和周围的毛细血管的植入，形成分泌胶原。早期形成的胶原纤维排列方向与修复后的肌腱胶原纤维长轴呈垂直排列，2～3周后，胶原纤维在肌张力的作用下重新开始排列，肌纤维的排列方向由垂直排列逐渐转换为平行排列。(2)内源性愈合:肌腱愈合过程中，主要是通过肌腱外膜、肌腱内膜来修复。内源性愈合的主要机制是各种外伤的刺激使肌腱内膜和肌腱外膜的成纤维细胞的活性增强，加快腱细胞分裂增殖，最终使肌腱愈合。一般情况下，上述两种愈合方式均参与肌腱愈合。但是哪种愈合方式更具优越性，主要取决于肌腱本身的情况，内源性愈合主要是肌腱自身有良好营养状况［10］。异体肌腱通过各种理化方法去细胞后，去细胞是否彻底，直接关系到患肢的功能与移植的成功与否。高新生等［11］认为，使用深低温冷冻去细胞后的异体肌腱行移植术，术后发生免疫排斥反应的几率明显降低，经过深低温冷冻去细胞后破坏了腱细胞组织结构，腱细胞凋亡，在肌腱内形成“空穴”大量的结缔组织细胞及毛细血管长入，大量的成纤维细胞植入，旧的腱细胞逐渐退化，新生的腱细胞逐渐成熟，转化为正常的腱细胞，最终转变为排列非常整齐呈波浪型的胶原纤维束，上述情况表明了异体肌腱的移植主要是为肌腱提供一个生长支架［12］。

4 异体肌腱移植后的肌腱粘连问题

肌腱愈合主要是通过内源性和外源性愈合。内源性愈合指的主要是肌腱的组织的再生，肌腱愈合后弹性良好，与周围组织粘连较少。外源性愈合指肌腱的修复主要靠肌腱周围组织的长入，分泌胶原，改变排列方向，逐渐取代肌腱组织，愈合后肌腱弹性较差，术后有明显的粘连。如何减少和防止肌腱粘连，是目前肌腱外科领域的重要研究课题。粘连直接影响患肢的功能，对于临床工作者来说，在术中如何操作术后如何解决肌腱粘连是较为关心的问题。

4.1 肌腱缝合的方法 现在肌腱的缝合方法有很多种，如Bunnell缝合法、 “双8”字缝合法、Kessler缝合法及编织法等。现在临床工作者普遍使用改良Kessler缝合，其主要原因是肌腱在抗张强度和防粘连效果方面效果显著，被很多人所采纳［13-14］。现在临床上很多专家都使用既有抗拉力强，又有血循环干扰小改良的Kessler法缝合法，肌腱周围的组织用4-0编织线缝合，将吻合口包裹。肌腱移植术后早期活动能不仅可使肌腱保持在一个适中的张力下而且可使肌腱加速再生、修复及塑形过程并防止粘连［15］。达到缓解术后肌腱粘连的目的。

4.2 腱鞘的重建 在临床上对于腱鞘的重建争议很多，内源性的愈合原理，肌腱的修复主要是靠组织的再生，完整的腱鞘能有效阻止肌腱周围组织长入，减少肌腱与周围的组织发生粘连，防止术后肌腱发生粘连。所以，大多数的学者都认为在进行肌腱移植的同时，应当将腱鞘修复完整［16］。腱鞘是否应该缝合完整、哪种情况下要求腱鞘完整，术后发生“腱鞘综合征”的机制以及如何降低“腱鞘综合征”发生率均是待解决的问题和探索的方向。

5 异体肌腱移植后的小结与展望

研究异体肌腱的移植已有10余年，异体肌腱移植主要的研究方向为如何降低细胞表面的免疫排斥反应，大部分是对局部受区细胞免疫排斥反应的组织学观察来观察的，但此项研究发展缓慢，均不能使临床工作者满意［17-18］。左新成等［19］研究发现异种肌腱移植后早期主要是细胞免疫参与，中晚期主要是体液免疫参与;动物实验证实经不同理化方法处理后的异种肌腱存在潜在临床价值，有很大的发展空间。现在对异体肌腱移植物免疫原性的研究主要是包半乳糖a-1、3-半乳糖抗原(Gal)和非Gal抗原，是目前异种肌腱移植物的主要抗原，也是引起超级排斥反应［20］的主要原因。在国内外异种肌腱移植的动物实验已悄然兴起，有的成功有的失败［21］。异体肌腱及异种肌腱为肌腱缺损的患者提供一个更为广阔供体平台，但是目前异种肌腱尚不成熟，免疫排斥反应，肌腱粘连等问题有待于进一步研究探索。

1 Calve S，Dennis RG，Kosnik PE 2nd，et al.Engineering of functional tendon ［J］.Tissue Eng，2004，10(5-6):755-761.

2 Butler DL，Juncosa N，Dressler MR.Functional efficacy of tendon repair processes［J］.Annu Rev Biomed Eng，2004，6:303-329.

3 Peacock EE Jr.Some problems in flexor tendon healing ［J］.Surgery，1959，45(3):415-423.

4 Minami A，Ishii S，Ogino T，et al.Effect of the immunological antigenicity of the allogeneic tendonson tendon grafting ［J］.Hand，1982，14(2):111-119.

5 胡必寺，顾玉东.腱鞘内肌腱与腱鞘外肌腱移植的实验研究［J］.中华外科杂志，1995，33(9):520-522.

6 杨文龙，王丹.95%乙醇浸泡异体肌腱移植的实验研究 ［J］.中华手外科杂志，1997，13(2):119-121.

7 唐林俊，程国良，方光荣，等.化学处理的冻干异体肌腱移植的实验研究［J］.中华手外科杂志，1997，13(2):106-109.

8 Minami A，UsuiM，Ishii S，et al.The in vivo effects of various immunoreactve treatments on allogeneic tendon grafts［J］.JHand Surg Am，1983，8(6):888-893.

9 李涛，王愉思.异体肌腱移植的研究进展 ［J］.医学临床研究，2008，25(12):2268-2272.

10 常文凯，粱炳生.手部屈肌腱粘连的研究进展［J］.实用手外科杂志，2002，16(2):102-104.

11 高新生，尹大庆，金瑞侠，等.同种异体肌腱移植与肌腱库的建立 ［J］.中华手外科杂志，1996，12(2):89-92.

12 Shino K，Oakes BW，Horibe S，et al.Collagen fibril populations in human anterror crudate ligament allografts ［J］.Am J Sports Med，1995，23(2):203-209.

13 Zhao C，Amadio PC，Mornose T.The effect of suture tecnique on adhesion formation after flexor tendon repair for partial lacerations in a caninemodel［J］.JTrauma，2001，51(5):917-921.

14 肖颖锋，万圣祥，洪光祥，等.肌腱愈合过程中不同缝合方法对生物力学特性影响的动态观察 ［J］.现代康复，2001，5(1):34-35.

15 Gelberman RH，Vande Berg JS，Lundborg GN，et al.Flexor tendon healing and restoration of the gliding surface.An ultra structural study in dogs［J］.JBone Joint Surg Am，1983，65(1):70-80.

16 盛加根，曾炳芳.鸡屈趾肌腱鞘内损伤修复中转化生长因子-β1的表达 ［J］.中华创伤骨科杂志，2005，7(3):256-259.

17 Franklin ME Jr，Gonzalez JJJr，Glass JL.Use of porcine small intestinal submucosa as a prosthetic device for laparoscopic repair of hernias in contaminated fields:2-year follow-up ［J］.Hernia，2004，8(3):186-189.

18 Supp DM，Boyce ST.Engineered skin substitutes:practices and potentials ［J］.Clin Dermatol，2005，23(4):403-412.

19 左新成，林子豪，黄昌林，等.不同理化方法处理异种肌腱移植的动物实验［J］.中华实验外科杂志，2002，19(6):607.

20 Oriol R，Ye Y，Koren E，et al.Carbohydrate antigens of pig tissues reacting with human natural antibodies as potential targets for hyperacute vascular rejection in pig-to-man organ xenotrans plantation［J］.Transplantation，1993，56(6):1433-1442.

21 冷元曦，林月秋，阮默，等.肌腱移植材料的研究进展［J］.中国矫形外科杂志，2009，22:1704-1706.