目前骨质缺损的治疗主要依赖于异质材料的应用或骨移植，具有较大局限性，因此急需开发复杂骨重建的有效治疗方法。生物仿生组织工程技术已被用来培养具有功能性的骨替代物，即通过在生物反应器中类似骨基质的3D骨架上培养间质干细胞从而获得类骨结构。用这种方法已经培养出了具有机械功能的软骨。然而，要想在这种工程骨中培养出血管和神经，还需要其它细胞来源。

    多能干细胞是产生完全功能骨替代物的候选者，因为它们能够分化为所有组成人类骨骼的细胞类型。先前研究表明，人胚胎干细胞能够分化为成骨细胞，并且在生物反应器中的支架上形成骨组织基质。然而，伦理争议以及人胚胎干细胞在同种异体环境下引起的免疫反应限制了它的临床应用。而人诱导多能干细胞（human-induced pluripotent stem cells，hiPSCs）或许可以克服这两大障碍，并且分化为骨细胞、血管细胞和交联组织细胞，并最终形成具有完全功能活性的骨替代物。

    为了检测人诱导多能干细胞在骨组织中的应用，纽约干细胞基金会Giuseppe Maria de Peppo等人首先诱导三种hiPSCs分化为间充质谱系，然后用分化检测技术、细胞表面抗原分析和全基因组分析来识别出那些有很大骨分化潜能的细胞。接着，他们将这些来源于hiPSC的间质祖细胞培养在生物反应器中的3D支架上。最后将其移植到免疫缺陷小鼠皮下12周，从而保证其性状的稳定性。分子分析确证了骨替代物的成熟能够导致全面增殖抑制和特殊基因表达的增加。这些结果为骨重建提供了新的方法，并为发育和疾病研究提供了好的模型。（作者：贺利军）

参考文献：《Proceedings of the National Academy of Sciences》2013;110:8680-8685