再生医学概述
再生医学是应用治疗手段替换因损伤或疾病受损组织的医学领域。这些治疗手段可能涉及在损伤部位直接使用生化技术诱导组织再生，或通过移植分化的细胞/干细胞（单独或作为生物人工组织组成部分）实现修复。生物人工组织通过将细胞接种到天然/仿生支架上构建，其中天然支架来自脱细胞组织或器官的细胞外基质（ECM），仿生支架则由胶原蛋白、金属、陶瓷或聚酯聚合物等材料构成。移植细胞多采用自体细胞以避免免疫排斥，异体细胞则需进行组织匹配并配合免疫抑制药物使用。
细胞与生物人工组织移植
自体/异体细胞移植已有多个成功案例：患者自体软骨细胞体外扩增后修复膝关节软骨、自体骨髓细胞接种钛网支架构建生物人工颌骨、自体尿路上皮细胞与平滑肌细胞构建功能性人工膀胱。特别案例包括用脱细胞供体支气管ECM支架结合患者自身细胞再生生物人工支气管治疗结核病患者。临床应用较多的异体移植为ABO血型匹配的输血和骨髓移植，后者高剂量化疗后移植可能引发移植物抗宿主病。
干细胞再生技术
成体干细胞（如骨骼肌卫星细胞）已在动物实验中展现再生能力：卫星细胞可修复肌肉萎缩症小鼠的肌肉纤维，大肠干细胞类器官成功治疗溃疡性结肠炎小鼠。胚胎干细胞（ESCs）因可无限培养且具多能性成为理想细胞来源，其衍生细胞可再生中枢神经系统、心脏、骨骼肌和胰腺组织。例如，心力衰竭患者的基因工程心脏干细胞通过表达Pim-1蛋白显著改善心肌梗死小鼠的心肌修复。2007年发现的诱导多能干细胞（iPS）技术突破免疫排斥限制，已成功用于肌萎缩侧索硬化症和阿尔茨海默病患者体细胞重编程。
支架材料与可溶性修复因子
生物支架与生长因子（如成纤维细胞生长因子）通过保护驻留细胞并刺激其迁移至损伤部位促进再生。猪小肠黏膜下层ECM已用于临床疝气、瘘管和烧伤修复。3D生物打印技术结合纳米纤维支架推动了复杂组织再生：心肌细胞与硅基弹性聚合物构建生物人工水母、肌肉干细胞接种猪膀胱ECM条带通过机械牵拉再生背阔肌。肾脏再生取得突破性进展：脱细胞肾脏支架保留基本结构后成功移植大鼠，恢复约5%的正常肾功能。首例实验室培育大鼠下肢2015年实现：脱细胞支架接种肌血管前体细胞后经生物反应器培养，移植后新生血管成功灌注。
前沿技术展望
合成分子筛选发现可调控再生的小分子：逆转素（Reversine）可使皮肤成纤维细胞重编程参与肌肉再生。分子生物学研究推动支架材料与生长因子组合应用，为再生能力缺陷组织提供新解决方案。帕金森病模型中胶质细胞来源生长因子保护多巴胺能神经元、脊髓损伤动物抑制RhoA通路促进轴突再生等案例，均显示信号通路调控在再生医学中的关键作用。
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