从生物医用材料的三次飞跃谈起，介绍细胞外基质为何成为再生材料焦点，以及其组成与胶原蛋白。
为何细胞外基质是再生材料如此关注的焦点？因为细胞外基质不仅仅可为组织和机体提供力学支撑，还能够对细胞黏附、增殖、迁移等产生深远的影响。尤其在创面修复、美容护肤领域……
生物医用材料的发展历程，经历了三次变迁与飞跃。第一次飞跃是在20世纪60年代，“生物惰性”材料第一次应用于人体，支撑组织的结构，重建受损的结构性组织。金属、陶瓷、玻璃等都是这一代材料中的代表。第二次飞跃在20世纪80年代，随着生命科学的发展，生物活性材料应运而生。与第一代的惰性材料相比，生物活性材料不仅能够提供结构支持作用，还能够引发组织的生理反应，促进机体的修复。羟基磷灰石、生物活性玻璃等都是其中的佼佼者。而第三次飞跃则是生物活性材料与可降解材料相结合而构成的再生医学材料。第三代再生医学材料可在分子水平上激活基因表达、刺激细胞增殖、诱导组织分化进而诱导组织和器官的修复与再生。负载种子细胞的组织工程支架、脱细胞基质等兼具活性与可降解性，在临床应用中具有极佳的再生效果。
蛰伏已久的“完美”再生材料：细胞外基质
评价三代材料的一个标准就是：能不能实现细胞外基质的重建。为何细胞外基质是再生材料如此关注的焦点？因为细胞外基质不仅仅可为组织和机体提供力学支撑，还能够对细胞黏附、增殖、迁移等产生深远的影响。尤其在创面修复、美容护肤领域，整个组织再生的过程是动态变化的，再生材料需要参与到整个细胞外基质的重建过程中，与机体互相协作，共同介导组织修复。
目前，作为一种高活性的再生医学材料，细胞外基质在组织修复领域广受关注。细胞外基质能够作为组织工程支架负载多种药物、活性因子、干细胞，大大加速缺损部位的修复速度和修复效果。其中部分成果已经开始了临床研究。同时，细胞外基质也可以进一步与聚合物材料结合并进行表面修饰，从而对力学性能、生物学性能和免疫性能进行可控的调节。这类基于细胞外基质的智能响应性再生材料，正是目前学术界的研究热点之一。
在医美领域，细胞外基质同样受到了广泛的关注。近几年的美沃斯论坛（医美领域的高规格大会）中，细胞外基质一直都没有缺席。我们知道衰老的根本原因在于皮肤中细胞外基质结构变化、含量降低，功能改变，因而无法起到有效的支撑作用。从外观看，皮肤上就出现了皱纹、松弛。相比于传统的填充材料，细胞外基质不仅安全性高、生物相容性好；同时，细胞外基质还具有高生物活性，能诱导自体组织的再生。可以直观地感受到，沉寂多年后，细胞外基质正越来越活跃于各种应用中，这一材料最好的时代或许已经到来了。
细胞外基质到底是什么？
说了半天细胞外基质的好，那到底什么才是细胞外基质？
科学家们认为，细胞外基质（ extracellular matrix ， ECM ）是由组织中的细胞所分泌并停留于细胞外的一类产物。大量研究表明，细胞外基质不仅静态的发挥支持、连接、保水、保护等物理作用，而且可以针对生物体内的微环境的变化而产生动态响应，全方位影响细胞的行为，并维持着生物体内各组织的稳态。
尤其值得注意的是，细胞外基质被定义为所有细胞所分泌的多种生物大分子组成的复杂网络。这表明，细胞外基质的组成是多元的，包括结构蛋白、功能蛋白、生长因子、细胞因子和细胞黏附因子等。其中，备受科学家们关注的是组成组织特异性细胞外的大分子。由于各类组织其形态和功能的差异，细胞外基质的组成也具有很大差异。但是，从总体水平而言，细胞外基质主要由三大类大分子组成，即：结构蛋白(包括胶原蛋白和弹性蛋白等)、糖蛋白(包括纤连蛋白、层粘连蛋白等)以及氨基聚糖和蛋白聚糖。
首先来说说胶原蛋白。胶原蛋白是细胞外基质中最主要的蛋白质，也是与美容护肤、组织再生关系最为紧密的成分。一方面胶原蛋白组成胶原纤维，从而构成细胞外基质的三维结构，为细胞提供生存空间，支撑组织的生理形态；另一方面，其所构建的三维结构可以通过生物力转导从而调控细胞的黏附、增殖和分化以及免疫细胞的免疫应答等行为，从而调控组织再生。
经过多年研究，人们已经发现了28种不同的胶原蛋白，并根据其分子结构和功能进一步归类为纤维胶原蛋白、纤维结合胶原蛋白、基底膜胶原蛋白、长链胶原蛋白、丝状胶原蛋白、短链胶原蛋白、多丛胶原蛋白以及跨膜胶原蛋白。举例来说，I型胶原在所有胶原中含量最高，起到结构支持的作用；III型胶原在新生儿皮肤中含量较高，人们认为其有修护功能；VII型胶原起锚定功能，能够改善表皮与真皮层的连接。可见，胶原蛋白种类多，作用广，应当作为一个整体进行系统性的运用。若是仅仅使用某一种胶原蛋白，其作用效果相对有限；而利用细胞外基质中的胶原蛋白系统组合，才能让不同类型的胶原蛋白各司其职，更加贴近人体实际的微环境，起到更好的修护和再生作用。【未完待续…………】
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