根据骨移植物的来源及其受体的差异，骨移植可以分为自体骨移植（autograft bone transplantation）和非自体骨移植（non-autograftbone transplantation）两大类。而非自体骨移植根据供体与受体基因型的差异又可以分为孪生/同基因骨移植（isograft/syngraft bone transplantation）、同种异体骨移植（allograft bone transplantation）和异种骨移植（xenograft bone transplantation）。除自体骨移植不存在免疫排斥外，其余各种非自体骨移植均存在免疫反应，因此根据取同种异体骨后保存及去抗原的处理方式又可以将骨移植物分为新鲜骨（fresh bone）、深冻骨（deep-frozen bone）、冻干骨（freeze-dried bone）、去抗原自溶骨（antlge-extracted autolyed allogeneic bone， AAAB）、脱钙骨基质（decalcified bone matrix， DBM）、骨基质明胶（bone matrix gelatin， BMG）等。
同种异体骨移植修复骨缺损已有120多年的历史，由于在早期认识和技术的局限性，不可避免地出现免疫排斥反应以及一些疾病的传播和并发症，这直接导致同种异体骨移植的发展一度陷于停顿。但随着医学免疫学、细胞生物学、微生物学等学科的发展以及骨组织低温保存技术和手术技术研究的深入，同种异体骨移植已成为骨缺损修复的常用治疗手段。随着骨库的出现与发展，同种异体骨组织产品最终实现了产业化，仅在美国每年就有15万件以上的同种异体骨移植。目前，同种异体骨已成为临床上使用最多的骨替代材料，过去多个国家经验表明同种异体骨移植是有效和安全的。
同种异体骨的发展
人类的历史是一个不断探索自然的过程，伴随实践人类的医学也在不断进步，骨科学的历史也是不断尝试和进步的过程。早在中国古代就流传着“柳条接骨”的故事，国外在16世纪时，就有将金、银等金属材料和玻璃、牛骨、象牙等非金属材料植入人体内以固定骨折或替代骨缺损的尝试。17世纪荷兰的医生用狗的部分颅骨移植来修补一战士的颅骨缺损，后来医生在试图取出植入骨时发现移植骨已经愈合了。1867年法国人Oiler对兔、犬等进行了骨移植动物实验，实验的结果验证了骨移植的可行性和有效性，并明确了自体骨移植、同种异体骨移植和异种骨移植的概念，开创了现代骨移植的新纪元。有报道的第一例人同种异体骨移植是在1880年由苏格兰医生Macewen完成的，他利用一佝偻病患儿矫形手术切取的胚骨作骨移植物植入了一名因肱骨骨髓炎行肱骨干切除术的男孩体内，在此后的7年中植入的骨整合进入受者肱骨的近端和远端，并塑型形成了新的骨干修复了缺损。Mao， Wen的尝试不仅证实了同种异体骨移植的可行性，也标志着同种异体骨移植时代的来临。早期同种异体的骨关节移植的报道中较为著名的是德国医生Iexer的，在1908年他报道了23例全关节和11例半关节的新鲜异体骨关节移植的结果。在随后的17年他对术后情况进行跟踪评估，发现肢体保留的成功率约为50%，由于当时尚未出现有效的解决免疫排斥的方法，故异种骨移植的结果不甚满意。1915年，美国人Albee出版了《骨移植外科》，同种异体骨移植才逐渐被各国骨科医师所关注，但免疫排斥仍然制约着这一技术的疗效和临床应用。
1947年，Bush和Wilson借鉴了血浆的低温保存技术，将冷冻法应用于异体骨的保存中，他们惊喜的发现异体骨的排斥降低了。直到1951年，Krewz和Turner首次报道了冻干骨保存技术，并应用辐射灭菌法，不仅使异体骨可以在真空容器中于室温保存，异体骨的抗原性也显著下降了。20世纪50年代Frank Parrish在骨肿瘤治疗中大量应用了股骨远端和股骨近端的异体骨移植，他报道了满意的功能恢复但无法预料移植物的最终命运。20世纪70年代Mankin进行了大样本量的临床长骨异体骨移植治疗骨肿瘤的研究，有75%的患者获得满意效果，他认为化疗和放疗的联合应用会降低移植的疗效。
1984年第一例因为异体骨移植感染HIV的病例在美国出现，骨移植引起的肝炎、艾滋病等的传播引起了广泛关注。经过大量的研究，一系列的骨捐赠供体筛选条例和异体骨处理规则出台，使传染性疾病经由异体骨移植感染的几率大大下降。自1985年最后一例HIV骨移植感染报道后，美国至2000年已安全进行了1000000余例的异体骨移植，而没有明显证据显示有AIDS或肝炎的传播。这一结果不仅重新证明了异体骨移植的安全性和可行性，也对各国有重大的借鉴意义。
在临床探索骨移植的同时，相关的基础理论研究也蓬勃兴起。1893年Barth最早提出了“骨传导”学说，核心内容是新鲜植骨的细胞均要死亡，移植骨随着新生血管侵入，逐渐被破骨细胞吞噬，并被新骨组织取代。在“骨传导”理论的基础上，1907年Axhausen提出了“爬行替代”理论，他认为移植骨在骨愈合中起到的是一种支架的作用，骨修复依赖于宿主骨外膜、骨内膜、骨髓及周围结缔组织的长入，宿主自体成骨细胞产生新骨逐步代替骨移植物。1965年，Urist首先证实了骨内含有骨诱导物质，经过大量研究终于从骨基质中提取出骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein， BMP）。这一类物质可以诱导骨髓基质细胞、成纤维细胞等在骨骼或骨骼外形成软骨和骨组织，从而提出了骨移植的又一重大理论“骨诱导”学说。
在移植免疫方面大量的研究也取得了一定的进展，1956年Curtiss等人的研究发现深低温冷冻可以降低异体骨的免疫原性，减少免疫排斥的发生。1976年，Friedlaender等报道冻干皮质骨抗原性几乎为零，冻干松质骨抗原性是轻度的，1982年他又提出轻度的免疫排斥对移植骨愈合不是坏事情。在移植是否需要配型这一问题上存在着两种不同看法，Muscolo等人认为HLA配型与同种异体骨移植的愈合无明显相关性；而Stevenson等的动物实验则显示成骨表面积在配型相合供体明显大于不相合供体。Heiple的实验提示异体骨干宿主愈合的优劣顺序为：冻干骨＞深冻骨＞脱钙骨＞冷冻+辅照骨＞新鲜骨＞脱蛋白骨。在免疫抑制剂应用方面虽然有大量实验证明免疫抑制剂能增加诱导成骨，促进移植骨愈合，但考虑到其副作用目前临床尚不推荐使用免疫抑制剂。
在预防骨移植传染疾病方面医学科学工作者也作了大量基础研究，化学、辐照灭菌以及去除骨髓、血液成分均被认为是有效的方法。但CamPbell等的研究显示89kGy的γ射线辐照才能完全杀灭HIV病毒，但此剂量的辐照使骨组织强度急剧下降，因此严格的供体筛选是避免骨移植传播疾病的重要途径。
经历一系列曲折的发展过程，同种异体骨移植目前已广泛应用于临床的骨缺损及骨融合治疗，并取得了较好的临床疗效。与自体骨移植相比同种异体骨没有取骨的创伤、骨源充足、植入物形态多样且操作方便，在规范的采集、储存和应用下其安全性和免疫原性等问题也得到较好的解决。异种骨移植由于免疫原性的问题，限制了其在临床方面的应用，至今仍主要集中于基础研究方面。尽管目前组织工程骨的研究如火如荼，但种子细胞的安全性问题尚无法解决、支架材料的生物相容性、结构强度及生物活性等也未达到取代人骨的程度。因此作为一项成熟的骨科常规技术，同种异体骨移植仍有很大的发展空间。
同种异体骨的制备与临床应用
一、同种异体骨的制备
同种异体骨的来源主要来自患者捐献，包括死亡供体的捐献接受、筛选检验和组织的获取，要依靠分散在各地医院的遗体捐献中心和器官移植中心的合作，获取后运送到骨组织库中制备。随着骨移植手术广泛的开展，必然会带来供体的明显不足。为了扩大供体的来源，必须通过政府倡导遗体捐献运动和媒体的宣传。为此美国于1997年出面倡导遗体捐献。新的法令要求医院向器官获取机构随时报告所有死亡病例，这些机构是骨组织材料获取的骨干力量。为了减少免疫反应，应对同种异体骨进行物理或化学的方法加以处理，目前临床应用效果较好，国内外骨库应用最多的是冷冻法和冻干法。冷冻法是采用逐渐降温法，先将移植骨放入4℃的冷库中，12h后再逐渐降至-80℃保存，可贮藏5年。冻干法是将新制成的冷冻骨放入干燥机内，使骨组织内剩余水分降低到5%以下，然后进行无菌包装，置于无菌真空容器中常温保存，可贮藏5年。冷冻法适用于各种骨移植材料保存，是要求保留软骨活性的同种异体骨、关节保存的首选方法，它对移植骨的生物学及生物力学性能无明显影响。冻干法具有常温保存、便于运输的特点，但它对骨强度有明显影响，对大段的和需要承重的移植骨，应尽量避免应用冻干法保存。对供体严格筛选，在无菌状态下制备，仍然无法避免细菌污染。因此，灭菌是制备同种异体骨的重要环节。目前的灭菌方法多趋向于用环氧乙烷熏蒸灭菌和γ射线辐照灭菌。环氧乙烷因其穿透能力差，对致密的皮质骨仅能穿透6mm，应用范围有限，目前，仅推荐用于颗粒状骨材料的消毒。辐照灭菌操作方便，25kGy的射线辐照不影响移植骨力学强度，并保留部分骨诱导能力，且无明显的临床危害作用。目前推荐使用的辐照有效剂量为15～25kGy，适用于各种骨移植材料灭菌，是现在大多数组织库最常使用的灭菌方法。
二、同种异体骨的临床应用
目前各种同种异体骨材料已广泛应用于临床，是临床上使用最多的骨替代材料。同种异体骨移植已被公认为是治疗各种原因引起的骨缺损、脊柱间融合手术等的有效方法之一。自1992年发现的一例同种异体骨移植导致的HIV传播以来，同种异体骨临床应用的安全性曾一度值得怀疑，随着骨库技术的发展，这种疑虑已经不再存在。在美国新近报道的同种异体骨10年应用情况的报道中，在逾1000000例同种异体骨移植患者中，无一例出现HIV和肝炎的传播；葡萄牙Coimbra大学骨库在1982～2003年22年中3953例移植患者中也无一例感染。目前同种异体骨的主要并发症有深部感染、骨延迟愈合、不愈合、疲劳性骨折等。1990～1999丹麦敖德萨骨库总结10年在300例患者骨移植术中的感染率为7%、最近的一些大型骨组织库报道中，同种异体骨产品应用的总体情况还是较为安全的。例如，澳大利亚肌骨骼组织库在10年的应用中，总共有5276个供体中，经过严格筛选，共有1672个供体组织被拒绝，总的供体拒绝率为32%。在调查的2321例受体患者中术后感染率为4.9%（113/2321），其中术后感染多为葡萄球菌感染；而新加坡国立骨库在总结1998～2003年骨库在854例移植术中出现并发症的比例仅为2.2%。
现代骨库技术
骨库（bone bank）是按照一定标准和技术选择供体，收集、加工、灭菌、检验、储存和发放骨组织的机构。它的存在已逾半个世纪。1910年Bauer发现异体骨可以在冷却环境中储存3周，并在狗身上移植获得成功，这提示了骨存在储存的可能。Alexis Carred在1912年提出建立组织器官库的构想，认为可以将组织器官储存起来以备今后医疗需要，这一构想逐渐被越来越多的人接受。第二次世界大战期间，Inclan尝试将异体骨储存在含枸橼酸盐的冷血液中，并在随后的移植中取得成功。1942年他还第一个提出了建立骨库的设想。1947年美国马里兰国家海军医疗中心的Bush和Wilson发展的低温异体骨储存技术使得异体骨的长期储存成为现实。
人类历史上第一个骨库出现在20世纪50年代，马里兰国家海军医疗中心的George Hyatt建立了海军骨库以应对朝鲜战争中伤员救治对骨、组织的大量需求。他在该中心募集志愿捐献者，首次将供体的筛选原则应用到骨库，并从尸体和截除肢体上获取骨供体组织。他还开创性的将储存血浆的冷冻干燥技术应用于骨储存方面，使得处理后的骨可以在室温下保存。然而遗憾的是该骨库于1982年停止了运作，但在人类骨移植史上它仍有着举足轻重的地位。1971年美国麻省总医院建立的院内骨库则可被认为是现代院内骨库的典型代表，目前大多数院内骨库均参照该骨库建立。
1976年美国成立了美国组织库协会（American Association of Tissue Bank， AATB），它与美国食品及药品管理局（FDA）共同作为两大对骨库质量监控和审查的权威机构。AATB的技术手册和美国红十字组织库标准（ARCTS）成为包括中国在内的世界各国建立骨库的重要参考标准。1988年和1991年亚太外科组织库协会（APASYB）及欧洲组织库协会（EATB）也纷纷成立。此前缅甸在1984年建立了亚洲第一家组织库，而荷兰、比利时等国也纷纷建立了骨库，并以惊人的速度发展着。
1950年屠开元和朱通伯曾在上海中美医院建立我国第一所骨库，利用硫柳汞浸泡来保存异体骨，但未能持久发展。1988年中国辐射防护研究所在联合国原子能机构资助下建立了我国第一个组织库——山西省医用组织库，经过近20年的发展已经初具规模，并成为国内目前最大的骨供应单位。在发展专业化骨库的同时我国各大医院也在院内建立了许多现代院内骨库，其中历史较悠久的有北京积水潭医院、北京解放军总医院、上海交通大学附属第九医院以及第四军医大学西京医院等，以上院内骨库均积累了丰富的异体骨保存、骨库管理及临床骨移植经验。
同种异体骨的免疫学问题
一、同种异体骨免疫反应
同种异体骨移植在一定程度上存在免疫排斥反应。异体组织的免疫排斥反应是由供体主要组织相容性复合体（MHC）抗原引起的宿主对异体基因供体组织的免疫攻击。为了克服同种异体骨的免疫原性，目前主要通过以下三种途径。①MHC组织配型：虽然Muscolo报道整体上HLA配型与同种异体骨移植的愈合无明确的相关性，但多数学者认为组织配型对同种异体骨移植是有意义的，研究的组织配型主要有HLA-A、B、C、D。就目前而言，在临床应用上尚没有对同种异体骨移植进行组织配型。②免疫抑制剂的使用：由于免疫抑制剂长期使用所带来的副作用得不偿失，因此，临床上并不推荐使用免疫抑制剂，但是在大块骨移植术后，应用免疫抑制剂也是有意义的。特殊的是对于肿瘤切除后大段骨移植的保肢手术，由于免疫抑制剂有可能促进肿瘤的复发和扩散，故不推荐使用免疫抑制剂。局部应用免疫抑制剂可以起到抑制排斥反应的作用，也能避免或减轻免疫抑制剂所带来的全身副反应，具有较好的研究与应用前景。③同种异体骨的抗原性的消除：Heiple的实验表明同种异体骨与宿主愈合的优劣顺序为：冻干骨＞冷冻骨＞脱钙骨＞冷冻+辐照骨＞新鲜骨＞脱蛋白骨。冻干骨的免疫原性最小，受体局部淋巴结无反应，血清中测不到相应抗体。这也是目前冻干骨得以广泛应用的原因。
二、同种异体骨关节移植的免疫学原理
对异体骨免疫原的研究始于20世纪50年代初。目前，伴随着移植免疫学的发展，对异体骨免疫原的研究已经取得了进展。综合众多的研究结果显示：新鲜异体骨引起剧烈的免疫反应，深低温骨软骨移植，其免疫反应程度明显降低，但仍能检测到排斥反应。冷冻干燥则使免疫反应明显降低，以至于这种反应不能检测到。
最早对骨移植免疫学反应的研究方法是以植入骨周围的细胞移行渗出的组织学结果来决定的。1951年Kreuz等通过对狗的实验研究指出：冷冻干燥骨几乎不引起细胞免疫反应，且愈合到受体骨的过程同于自体骨，只是在愈合时间上有延迟。低温异体骨引起中等程度的淋巴细胞渗出，但其反应的强度不足以阻止移植骨的愈合。在异体骨移植后，让受体再接受皮肤移植，通过对移植皮肤的排斥反应来测定异体骨诱导的免疫反应的强弱。在新鲜异体骨移植后，这种继发性皮肤免疫排斥反应常常发生，当植入经深低温保存的异体骨后，这种反应减弱或者完全不发生，冷冻干燥骨虽不引起排斥反应，但也不能延长移植皮肤的存活时间。随后应用的免疫学方法是敏感性和针对性更强的体液和细胞免疫反应测定方法，很多研究者将带有组织相容性抗原的淋巴细胞或纤维细胞作为靶细胞进行研究。
（1）骨组织免疫原骨是一种含有细胞、胶原、基质和无机矿物质的组织，所以骨的潜在性免疫原很多。羟基磷灰石或其他矿物质分子无免疫原性，胶原纤维的抗原性也是微弱的。但有些基质成分，如蛋白多糖能引起明显的免疫排斥反应。细胞表面移植抗原是重要的免疫原，骨组织中包含成骨细胞、成软骨细胞、纤维细胞、脂肪细胞、神经轴索、成血细胞、血管细胞、间充质细胞等细胞成员和骨组织中含有的各种类型的白细胞也是免疫原的主要来源。无论何种类型细胞，它们都既有共同的细胞表面组织相容性抗原（MHC）表达形式，也有许多细胞抗原不是主要组织相容性系统中的成员，也能激发免疫反应。利用放免嵌合体技术发现MHC相关的抗原存在于移植骨骨髓中，而不存在于皮质骨（cortical bone）中，而移植骨中的骨髓不能用简单的方法清除。除引起免疫反应外，骨髓细胞还参与了移植骨的修复和愈合过程。
（2）软骨的免疫原软骨细胞的MHC系统与其白细胞的相同，分离出的软骨细胞能刺激产生细胞毒性抗体，且引起白细胞迁移包绕移植物。但是，当完整的关节软骨移植时，不引起受体的任何免疫排斥反应，说明软骨基质封闭了软骨细胞抗原的表达，软骨移植被视为一种免疫“保护”性移植，只要软骨基质保存完整，软骨细胞相关的移植抗原不能被免疫活性细胞所识别。有的研究也显示，软骨细胞除具有MHC抗原外，还含有组织特异性抗原。另外，细胞膜抗体也引起分离出的软骨细胞功能下降。非细胞来源的软骨异体免疫原也存在，软骨中的蛋白质多糖成分能刺激产生抗体。
（3）免疫原下降的机制Friendlaender等在两种血源体系的兔之间进行异体骨移植，应用同位素标记的供体淋巴细胞进行微细胞毒性免疫反应检查，结果显示：新鲜异体骨引起强烈的免疫排斥反应；冷冻干燥骨明显不能使受体致敏，深低温骨介于二者之间。术后4～5周细胞调节的免疫反应较体液免疫反应明显，松质骨（cancellous bone）引起的免疫反应较皮质骨（cortical bone）强。其他的研究者在不同的动物模式上也证实：新鲜异体骨能使受体致敏，产生细胞毒性抗体。经深低温处理后的骨免疫原下降，但在不同种类的动物仍能检测到不同程度的特异性免疫排斥。冷冻干燥异体骨移植在有些类型的动物不能引起任何可检测的免疫反应，在另一些动物则可检测到非常微量的抗体。这些结果是基于白细胞漂移试验（LMT）、淋巴细胞混合试验和微细胞毒性试验的检测方法作出的。单纯深低温处理能降低，但不能完全排除异体骨的致敏作用。异体骨在植入前冷冻，可使植入骨愈合率增加，可能是经过冷冻处理的异体骨引起的局部和全身免疫反应降低，使植入骨的血管化、吸收和新骨形成速度加快，这与冰的晶体结构破坏了异体骨细胞的细胞膜，使异体免疫原减少有关，但在这方面深入的研究工作有限。冻干过程则改变了移植抗原的性能，使之失去了免疫致敏的功能。但有些学者发现异体骨经冻干处理后，仍可分离出能致敏的组织相容性抗原，且孤立的组织相容性抗原经低温或冷冻干燥储存处理后仍保持免疫抗原性，所以，其他的解释还待寻找。Sell在深低温保存鼠腹水中的肿瘤细胞前，先将其浸泡在各种溶液中，结果发现经用二甲亚枫、聚烯砒酮，或二者的混合液浸泡冷冻后，细胞仍保存它们的免疫原性。但低温保存后行冷冻干燥处理，经二甲亚枫浸泡过的细胞失去刺激产生抗体的能力，经聚烯砒酮浸泡过的细胞则仍可检测到微量免疫原。这一研究显示不同冷保存溶液可能会改变移植物的免疫原性。
（4）免疫原的生物学意义深低温冷冻或冷冻干燥除能降低异体骨的免疫原外，对移植物的生物学和力学方面的特性会有什么影响，也是值得关注的问题。不同血源系统动物间进行新鲜异体骨移植，经过免疫反应后移植骨的力学强度下降，植入骨愈合时间也较同血源系统动物的慢。当利用免疫抑制治疗法使免疫反应下降的同时，也改善了异体移植骨的修复过程。微弱的炎性反应或特殊的免疫反应会促进低温或冷冻干燥骨的重新血管化。从移植的功能要求来看，骨移植和活器官移植的“排斥”所产生的作用有所不同。骨软骨移植是为了结构的稳定性和承重的功能，移植骨也为新骨的爬行替代提供一个附着的支架作用，移植骨还需具有生物学刺激作用，促进新骨的形成。器官移植后出现细胞坏死，血管侵入，“爬行替代”的过程是形成“痂”来替代正常的器官组织，被归纳为移植排斥反应的范围。而在骨移植，爬行替代的结果不是形成“痂”，而是有同等功能的新组织的形成过程，是移植修复反应的范畴。从临床结果来看，移植抗体的存在对移植物的生物学潜力并不产生负面的影响，许多骨移植后产生抗体的病人，其临床结果是成功的。
（5）人体免疫反应人体各种活器官移植的免疫学研究和检测已相当广泛。然而，异体移植骨使人体致敏及免疫反应对植入骨生物学影响的研究相对较少。虽然，有关的研究已在动物模型上进行，且在动物模型上对一些研究条件容易控制比较，但以前对动物研究的某些结果已经对人体移植骨的某些生物变化过程产生了误导，所以对人体骨软骨移植的免疫原研究是非常有意义的。对人体骨移植免疫学研究集中在如下几个方面：①骨的哪些成分有免疫原性？②用什么方法进行人体免疫学研究？③受体致敏的生物学意义是什么？④保存方法对免疫原有何影响？免疫原存在于骨软骨的细胞，基质及胶原上，细胞表面移植抗原是主要组织相容性抗原（在人类为HLA，在兔类表现为RLA，在鼠类表现为H-2）。这些免疫原为细胞膜上的糖蛋白，存在于骨组织的许多类型细胞上，如成骨细胞、成软骨细胞、纤维、脂肪、神经触突。造血组织基质中的致敏原在动物实验中检测出，但推测也存在于人体骨软骨中。胶原一直都被认为是引起人类许多疾病的致敏原，但它们致敏能力一般来说较弱，一直还未检测出抗胶原抗体，但这种大分子物质有着潜在的免疫原性。
因此，骨关节软骨移植时，多种细胞表面抗原是主要的致敏原，且多存在于骨髓中。其中在人类有A、B、C、DR四个同种异体组织相容性抗原位点，虽然HLA-A和HLA-B抗原仍被认为是引起血清学反应的免疫原，但现在逐步认为DR抗原是关系到活器官移植是否成功的关键。一直没有人报道免疫生物学反应与人体异体移植骨生物学变化之间的关系。通过狗腓骨异体移植模式和临床结果分析，Burchardt推断临床异体骨移植有三种不同的生物学变化类型：骨连接处少量的骨吸收后，快速成骨、愈合，然后通过爬行替代塑形，这种类型的修复在临床上不引起疲劳骨折；植入骨广泛被吸收，导致骨不连接，骨折及塑形不完全，但仍有可能修复骨的完整性；植入骨完全吸收。新鲜自体骨移植后的修复以第1类的形式表现出来；新鲜异体骨则以第3类的形式表现。异体冷冻干燥骨及新鲜异体骨移植受体同时接受了硫唑嘌呤治疗，其修复过程也以第1类的形式表现出来。人体异体骨移植的免疫反应报道的不多。Langer等对膝关节退行性变患者进行新鲜表面异体骨软骨移植，通过用供体的成纤维细胞与病人的血清反应，发现抗细胞表面移植抗原的细胞毒性抗体均为阳性，且抗体的效价持续几个月。不同病例的反应强度和持续时间不同，但与临床结果无明显关系，这可能与受体血清中的封闭因子封锁住了抗体的有害影响有关。Lundgren首先研究低温骨的临床致敏性，用-20℃保存的大段冷冻骨移植后，受体淋巴细胞毒性检测为阳性。Rodrigo对14例大段异体深低温骨移植病人进行检测，供体和受体的HLA特征未鉴定，86%的病人产生特异性补体依赖性抗体，因为这些病人都接受了输血，存在另外的潜在性致敏原。所以，将一组同样接受输血而未进行异体骨移植的病人作为对照，这组病人60%产生特异抗体。20%接受异体冷冻干燥骨的病人体中出现抗HLA-A（有核细胞表面组织相容性抗原）抗体。他认为无论致敏性如何，免疫反应程度与临床结果没有相关性。Friedlaender等对44例接受冷冻干燥骨移植的病人进行分析，虽未进行交叉配对，但鉴别出供体和病人的特征性HLA-A和HLA-B抗原，其中有9个病人术后产生抗HLA抗体，常于术后2周产生，持续存在3个月以上，血清反应发生在骨供体34个HLA-A和HLA-B位点上。病人常产生1～3种特异抗体，有四个病人有一种共同的抗体。致敏与移植骨的重量、松质骨（cancellous bone）或皮质骨（cortical bone）的类型、年龄、性别及造成骨缺损的疾病的类型无关。9个病人中有2人接受过输血，有三名妇女的抗体与既往的怀孕有关。致敏与临床结果之间无相关关系，因致敏的9个病人移植骨都愈合良好，但这并不意味着移植骨的免疫学反应与其修复过程无关，只是可能目前应用的免疫检测方法不合适，或免疫反应部分被封锁以致不能对修复过程发挥作用。所以，免疫反应与生物修复过程之间的关系还有待研究。有文献报道RH阳性血型的供体，移植后使受体产生抗Rh抗体（0.5ml的血就能致敏），这对Rh阴性的青年妇女的影响尤为重要。然而，冷冻干燥骨的制作过程中完全清除了骨髓及血成分，所以从不会发生这种免疫反应。骨移植后人的致敏特点类似于动物，新鲜异体移植骨有明显的抗原，经低温保存后免疫反应在发生的几率上和强度上都下降，冷冻干燥骨则很少刺激受体产生HLA抗体。
三、降低同种异体骨移植免疫排斥的方法
1.对移植骨抗原的处理
尽量去除或杀死移植骨内的细胞成分，以减弱其抗原性。彻底刮除移植骨的骨髓、骨膜，反复洗涤，是简单有效的去除抗原方法，但机械方法不可能完全去除移植骨的细胞成分。目前常采用低温冷冻、冻干和脱钙脱脂、电离辐射等技术对异体骨进行处理以进一步减弱其免疫性。
2.植骨供体和受体的组织配型
为了减弱异体骨的免疫排斥，人们曾试图用器官移植来进行MHC组织配型。Stevenson等对组织相容和不相容组小猎犬进行桡骨移植，结果显示组织不相容的异体深冻骨的活骨面积和新骨在沉积优于新鲜骨，但都低于相容供体同种骨与自体骨。Leunig等在小鼠同种异体骨移植中，量化测定移植骨的血管生长和新骨形成，结果发现移植骨的整合和排斥反应是受微血管系统调节的，MHC不匹配加速同种异体骨的排斥反应。这类同种骨移植组织配型的效果与动物实验的结果是否相同受到关注。目前一般认为组织配型会改善MHC不匹配新鲜移植物愈合行为，但是对冷冻移植物则效果不确定，因此，临床上常规尚不对同种异体骨移植进行组织配型。
3.免疫抑制剂的应用
Shigetomi等观察到长期应用环孢菌素A（CsA）的带血管的大鼠同种异体骨移植的愈合与不用CsA的带血管自体骨的愈合相同。Shigetomi等也证实，应用免疫抑制剂环孢菌素（CsA）能明显改善移植骨的生物学行为，获得较好效果。也有研究指出，移植后免疫抑制剂的应用能导致移植骨的吸收增加，同时可产生诸多并发症，如伤口愈合差、感染、体重减轻、白细胞计数减少等。因此，临床进行低温骨库保存的同种异体骨移植时，一般不使用免疫抑制剂。
同种异体骨的力学特征
各种类型的同种异体骨一般用来刺激、诱导或提供基质促进新骨形成。然而，骨结构的完整性对病人生物功能的恢复是重要的。松质骨（cancellous bone）移植很少应用于以恢复力学结构的完整性为目的病人，所以，皮质骨（cortical bone）移植是研究力学功能的重点。与供骨的力学特征相关的供体因素有：供者的年龄；取骨的部位；既往史；供者的死亡原因。第二个方面是骨的保存和灭菌方法对骨力学特征的影响。早期的研究显示，假如以一定的、较慢的速率降温骨材料，并保存于-20℃、-80℃或者液氮中都不会改变它的力学特征。虽然，有人认为储藏温度只有降致-80℃，才能完全抑制组织中酶的活动，但将骨块保存于-20℃一年，也未显示有显著意义的退变。保持组织所含水分是保护皮质骨（cortical bone）组织结构的关键，如果表面水分升华、丧失，骨单位纵向裂开，其皮质骨（cortical bone）块的横向张力明显下降，微纵向裂开会在移植皮质骨（cortical bone）全段导致骨折。在处理像骨结节类结构时，横向张力受环形骨圈的力学强度的影响，保持几何环形结构对横向张力的维持是关键的，从而能维持骨髓内针的固定。当组织冷冻速率太快，组织中水分膨胀和收缩过快也会引起骨单位纵向裂开。其他对骨力学特性有影响的因素包括冷冻干燥、冷冻干燥骨的复水、辐照灭菌或化学灭菌或以上因素的结合。R。W。Bright等对人体同种异体骨的生物力学变化进行了定量测定，研究了五个方面的问题：①复水后的冷冻干燥皮质骨（cortical bone）的生物力学变化；②冷冻干燥皮质骨（cortical bone）复水时间对骨生物力学特征恢复程度的影响；③复水后再次冷冻干燥对骨生物力学特征的影响；④辐照灭菌对骨力学特征的影响；⑤辐照和冷冻干燥两种因素结合对复水后冷冻干燥骨的影响。
结果显示：①冷冻干燥骨在复水前变得极其易碎，所有力学特性都有变化，横形骨块的准备因轴线干燥裂开而无法制作，复水1h后弹性模量（elastic modulus）、复水4h屈服和极限应力（yield and ultimate stresses）、8h后极限应变量（Ultimate strains values）等于未经过冷冻干燥处理的骨，但直到复水24h，弹性模量值（plastic modulus values）仍未恢复到正常水平；②用3.5Mrads
剂量的射线辐照深低温骨后弹性模量显著上升，其他力学特性无改变，但2.5Mrads剂量的射线灭菌深低温骨后不发生力学特性的变化；③当冷冻干燥骨结合射线辐照，复水24h后，骨的屈服应力和极限应变下降，弹性模量升高；④在冷冻干燥骨复水进行第二次冷冻干燥后，其力学特性并无累积性改变。这些力学特性的改变相同于骨的老龄化改变，可能与老龄化过程中骨胶原的交叉链增加的机制一致。Fideler BM
对人体冷藏骨-髌腱-骨γ射线灭菌与生物力学的关系进行研究，发现生物力学的变化呈现剂量依赖关系。当灭菌剂量为2.0Mrads时，7个检测指标的4个出现下降；剂量为3.0Mrads时，7个检测指标均出现下降；Goertzen MJ
等将狗的-80℃冷藏异体骨-交叉韧带-骨材料，用2.5Mradsγ射线辐照后移植到同类狗，12个月后做力学检测发现，经过辐照的材料的力学强度为正常的63.8%；而未经辐照的冷藏异体材料的力学强度为正常的69.1%。
同种异体骨易感疾病的控制
因同种异体骨材料移植导致感染或传染病是最严重的并发症和意外事件，按国际上相关标准筛选材料供体、在规定级别的洁净室按外科手术灭菌技术加工和选择合适的灭菌方法是预防此类事件发生的关键。对病史的认真调查和筛选，可使骨移植供体出现HIV抗体阳性率变得相当稀少，估计几率少于百万分之一，如果移植骨经过了加工处理和γ射线或环氧乙烷灭菌，其几率会降到更低。但是，移植还是可能传播那些尚未知的和用现有技术不易检测的传染病，也可能因为供体处于感染的“窗口期”，而导致传染病的传播。此期间供体虽已感染，但是尚未产生抗体，这时供体血清学检验虽然是阴性，但是已经具有传染性。1981年美国首次报道艾滋病，1985年，美国组织和器官供体均需HIV-1血清学筛选，可是1985年10月21日1名22岁男性枪伤后32h死亡，该供体处于艾滋病的“窗口”期，HIV血清学检测阴性。该供体提供的58件组织和器官中，52件有记载，48个受体中的41个接受了HIV-1抗体检查。心、肝和双肾在切取24h内移植，全部4个器官移植和3个未经加工的新鲜冷藏骨移植受体感染了艾滋病。34个其他组织受体的HIV-1抗体检测为阴性。其中，1例接受清除了骨髓的冷藏骨移植，25例接受了清除骨髓、冷冻干燥和酒精处理的骨移植，3例接受了同样处理的筋膜和肌腱移植，3例接受了经辐照的硬脑膜移植，2例接受了角膜移植。利用PCR技术检测保存的供体脾脏，HIV抗原为阳性。这说明在HIV抗体为阴性的“窗视期”，仍然有通过移植传播HIV的风险。经过清除骨髓、酒精浸泡、冷冻干燥、辐照灭菌等处理的骨和肌腱传播HIV感染的风险减小。骨组织的灭菌要选择既能有效灭菌，又尽可能少的影响骨组织的生物学和生物力学功能，对受体无毒害作用的方法。美国组织库协会于1987～1988调查发现2/3的骨库用环氧乙烷、1/3的用γ射线灭菌异体骨，1992年一项调查显示美国组织库协会认定的组织库成员中，有减少应用环氧乙烷灭菌的趋势，应用此射线灭菌是应用环氧乙烷灭菌的2倍。
一、辐照灭菌
大多数成熟的灭菌方法有其某些方面的局限性，过去十几年，辐照灭菌是最广泛应用的灭菌方法。利用辐照灭菌骨组织，必须了解各种条件对骨组织物理学、生物学的影响，这包括：辐照射线的类型；有效的灭菌剂量；污染细菌和病毒的类型；骨组织形状、大小、结构，含水程度、温度、保存状态；包装；组织活化潜在的发展；生物力学的影响。
1.辐照的类型与特征有至少6种类型的射线可用来灭菌组织：①X射线能有效的灭菌，但灭菌时间漫长；②γ射线是最常用和渗透力非常好的辐照源，但完全灭菌常需12～24h。虽然，增加辐照强度能缩短完全灭菌所需时间，但这样会导致组织升温发热；③加速电子在组织中与组织分子碰撞时产生γ射线和X射线来完成灭菌过程，使组织在短时间内获得有效的灭菌，然而，这些粒子带负电荷容易偏转、变慢，使之在组织中的渗透性下降，所以不能在深部组织中产生γ射线和X射线达到灭菌效果；④中子能用于组织灭菌，但它引起组织高度的活化，所以没有临床应用价值；⑤质子和α粒子渗透性差，它们能灭菌单层包装的移植皮肤，但不能有效的灭菌骨组织。
2.辐照灭菌的机制射线颗粒直接撞击细胞和细菌的核蛋白引起细胞致死。同时，射线颗粒使水分子裂成氢氧自由基致细菌死亡。组织的物理状态也影响细菌对射线的敏感性，冷冻干燥状态水分子少，且结构内水分子与水分子结合紧，所以，要达到同样的灭菌效果，需要更大剂量的射线。常用的组织灭菌射线是γ射线和加速电子，γ射线是中性粒子，不产生偏转，能有效的渗透入骨组织。
3.灭菌的剂量灭菌剂量受组织中细菌、病毒种类和灭菌前的初始菌量的影响，在同样初始染菌数量下，达到灭菌保证水平（SAL）的辐照剂量取决于微生物的D10值，D10值反应了微生物对辐照的敏感程度，假如每增加1min照射的剂量可杀灭90%，存活10%的该类微生物，该剂量为这类微生物的D10剂量。不同微生物的D10剂量差别很大，ISO/TC198根据不同D10值微生物的标准分布给出不同初始染菌数量时不同SAL的辐照剂量，假如初始染菌不超过103，25kGy就可以达到灭菌保证剂量，原则上要用能彻底各种微生物的最小量射线计量，一次要灭菌尽量多的骨组织块，要在最短时间内完成所需剂量的灭菌。每2Mvolts剂量的电子能渗透入水1cm，而此剂量仅提高组织温度5℃。因为冷冻干燥状态能最有效的利于射线渗透，所以电子灭菌最好用于冷冻干燥骨组织。1.5Mrads的加速电子剂量杀死95%的细菌，而剂量3.0Mrads时导致组织的破坏。所以，应用加速电子灭菌时组织灭菌剂量应为2.0～2.5Mrads。De Vries应用1Mrep剂量的γ射线辐照时，革兰阳性球菌仍存活，2Mrads剂量时所有细菌被杀死，当剂量大于2Mrep时，方能杀死芽胞，但灭活脊髓灰质炎病毒需4Mrads剂量的γ射线。但是2Mrads剂量的射线灭菌使骨组织碎性增加。张旗研究证实2.5Mrads剂量的γ射线能导致骨基质易于吸收，新骨产量减少。R。W。Bright将狗的双侧尺骨切除一段造成缺损，一侧缺损植入冷冻干燥异体尺骨，另一侧植入同一供体，但经冷冻干燥和2.5Mrads辐照处理的骨，经1年的追踪研究，结果显示：经辐照的6例植入尺骨，仅1例愈合，3例不愈合，2例吸收。而未经辐照的6例植入骨仅1例吸收，其余的均愈合。说明2.5Mrads剂量的射线对骨的生物学愈合过程有损害作用。探寻最小的辐照灭菌剂量，以减少这种损害显得尤为重要。将压碎的皮质或松质冷冻干燥骨放入含1.0百万枯草杆菌的试管中，分别用0.5～5.0Mrads剂量的射线辐照。结果发现皮质骨和松质骨的完全灭菌剂量没有区别，冷冻干燥骨的灭菌剂量为1.5Mrads，而深低温骨的稍低，为1.0Mrads。说明1.5Mrsds剂量的辐照足以杀灭污染严重的、对射线不敏感的、芽胞形成的致病菌，获得完全的灭菌。杀灭骨中HIV的剂量应根据骨组织中原始病毒的量来决定，辐照降低90%（a one-log reduction）的HIV需要0.4Mrads剂量的γ射线（D10值），急性感染期的早期HIV的含量最高，预计1.2Mrads剂量的γ射线灭活最高含量的HIV病毒，使之仅存1个病毒体（a three-log reduction），另外加1.2Mrads剂量使总量达到2.4Mrads，使发现单一病毒活体的几率降低到百万分之一，达到灭菌保证水平（SAL）。国际原子能机构对医用产品的γ射线推荐灭菌剂量为2.5Mrads，但是，冷藏异体骨中的HIV灭活剂量一直未确定。Fideler BM对冷藏异体骨-髌腱-骨的研究证实2.5Mrads的γ射线不能杀灭HIV，3.0Mrads以上则能杀灭HIV。目前，各组织库常用1.5～2.5Mrads剂量的γ射线灭菌异体骨和韧带，因为过大剂量的辐照灭菌对骨的生物学性能会产生不良影响。Campbell DG认为异体骨的HIV灭活剂量为3.5Mrads，但要达到10-6灭菌保证剂量（SAL），则γ射线的剂量要达到8.9Mrads，这大大超过了目前医疗产品的灭菌推荐剂量。Smith。RA研究发现1.5～2.5Mrads的γ射线不能杀灭HIV-1病毒，甚至到5.0Mrads仍可呈现病毒复制。矛盾的结果可能与病毒的类型的差别、检测试剂和方法不同、感染病毒的含量不同有关。
因此，辐照灭菌可以灭活HIV病毒，但是有效的灭活剂量可能会破坏骨的生物学活性，辐照灭菌不是防止因骨移植导致的HIV传播的安全方法，而应依赖于严格的血清学筛选和其他的加工方法。灭菌时间延长会导致组织发热，影响骨组织中骨形态发生蛋白的稳定性，组织在干燥条件下，则灭菌过程中温度不升高。辐照灭菌时，不仅对射线的类型、剂量、渗透性和移植骨块的几何形状和组织的含水状态与灭菌效果的关系要研究，组织的包装对灭菌效果的影响也要考虑。玻璃容器经辐照后颜色变黑，影响观察容器中的内容物。
二、化学灭菌
理想的骨组织灭菌溶液必须能杀灭表面和骨间隙中所有微生物，包括细菌、病毒、霉菌和细菌内胞子。同时，保留植入物基本的物理和化学特征，溶液的有害残留液和它们的毒性代谢产物能稀释、排出，以防止对病人产生毒副作用和诱发瘤变。各种灭菌溶液通过对微生物的选择性毒性作用来杀灭细菌，能破坏微生物核酸和蛋白的溶液有乙醇、烷基化物、卤素化合物。对细菌细胞膜有破坏作用的化学物有抗生素、酚类化合物、四价铵化合物。许多抗生素对细胞壁合成有影响，一氮蒽和某些抗菌素对核酸合成有影响。理想的灭菌溶液应能选择性的作用于微生物，而对骨组织中的骨形态发生蛋白无损害。
乙基和异丙基醇是有效且安全的消毒溶液，但不能杀灭芽胞。酒精不影响骨基质的骨诱导蛋白活性，虽然酒精是通过使细菌的蛋白质变性的作用来杀灭细菌，但不能灭活那些没有脂溶性包裹的微小病毒和HAV病毒。Anastasescou M研究认为人体肌腱浸泡在70%的酒精中2h，肌腱中的浓度达到14%，3h后达到19%。作者得出结论，肌腱中要达到有效地HIV灭活浓度，肌腱至少要浸泡在70%的酒精中3h。也有报道盐酸能灭活HIV病毒。
有机汞化合物一直用作骨组织消毒，后研究发现该化合物消毒不彻底，且在较高浓度时影响骨诱导蛋白活性，使骨移植融合失败率达30%。
用于骨组织灭菌的烷基化物包括甲醛、β-丙烯内脂和环氧乙烷，这些化合物通过破坏许多蛋白分子的氢硫化物、氨基、羟基、羧基组来发挥其灭菌作用。最近的研究显示：核酸嘌呤和嘧啶基上亲核N组的烷化是灭菌的主要作用机制，氨基酸的烷化和酶系统的灭活也是重要的。环氧乙烷是最有效，而且对骨诱导蛋白的活性损害较小的化合物，环氧乙烷一直成功地应用于骨灭菌，它能渗入皮质骨，且易于从骨组织中排出，其残留浓度极低。但是因为环氧乙烷及其代谢产物（乙烯氯醇和乙烯乙二醇）可能致癌，有些骨库已经不将其作为骨灭菌的手段。甲醛使骨蛋白变性，引起骨诱导能力不可逆转的损害。β丙烯内脂因其致癌作用，已从市场上淘汰。D。J。Prolo将狗的冷冻干燥颅骨分作环氧乙烷组、γ射线组、甲醇/三氯甲烷/碘酸组和控制组进行灭菌，结果显示：甲醇/三氯甲烷/碘酸组的成骨能力最好。他们还对环氧乙烷对枯草杆菌（一种抵抗力很强的内生胞子）的灭菌进行了研究，检测了环氧乙烷渗入皮质骨（cortical bone）的深度和其代谢产物环氧化物，氯化氢乙烷（ethylene chlorohydrin）和乙二醇乙烷（ethylene glycol）在组织中的浓度，发现在灭菌前清除骨髓及所有来源的氯离子和水分，对降低和防止产生残留的环氧乙烷及其代谢产物是很重要的。灭菌后充气和丙酮提取这些残留物前，骨组织复水有利于这些残留物的进一步排出。张旗研究发现，环氧乙烷在40℃时灭菌，对骨基质诱导新骨形成的能力没有明显影响，但是，在55℃时则使骨基质的成骨能力完全丧失。
Prolo用环氧乙烷灭菌了2959个同种异体骨及其他组织，无一例在临床应用后发生感染。环氧乙烷也可以灭活HIV病毒。抗生素不损害骨诱导蛋白，但其渗透能力和灭菌效果，至今未作系统研究，所以它在骨灭菌方面的应用受到限制。
三、热灭菌
Hofmann
用80℃热灭菌方法处理异体骨，总结了来自于380个供体的400块异体骨，经热灭菌后730个送检样品中的5个细菌培养为阳性。因为，正常情况下细菌在80℃灭活，因此这5例为二次污染所致。认为热消毒系统的应用，可以大大提高产品的安全性。HIV可被热灭活，动物及临床研究证实用65℃热处理异体骨不影响骨的愈合，传统处理的异体骨并发症的发生率为10.7%；热处理的为11.4%。56℃30min能灭活血液中的HIV，60℃证实灭活骨中的HIV，并且对骨的力学特征和成骨能力没有影响。
Marthy将艾滋病患者的骨组织冷藏在-80℃1～12周后，用p24抗原检测仍为阳性，说明冷藏过程不能杀灭HIV。冷藏后，有些原来含HIV的骨样本，不能再培养出HIV病毒。但另外一些冷藏后，即使又清除了骨髓和经过了冷冻干燥处理，仍然可以培养出HIV病毒。
同种异体骨移植的基础研究与临床
各种原因造成大段骨、关节缺损的修复是修复重建外科领域较为普遍而又棘手的问题。同种异体骨来源丰富，不受形态、大小限制，且具有生物活性，临床广泛应用日益增多，已取得了较成熟的经验。
一、基础研究
1.同种异体骨采集来源临床异体骨常取自：截肢的骨组织；胸部手术中切除的肋骨；新鲜尸体骨骼，包括死婴（多采用软骨）。禁忌采集来源于肿瘤、传染病、细菌性感染、骨病、血液病患者的骨组织。对于新鲜尸体，应争取在死后6～12h内的无菌状态下取骨，并经相应的处理后存入骨库。
2.同种异体骨的保存同种异体骨的保存方法很多，但临床应用效果肯定、国内外骨库应用最多的是深冻法和冻干法。
（1）深冻法将获得的同种异体骨表面软组织、骨膜和骨端软骨彻底剔除，根据需要制成不同形状、大小的移植骨材料，使用无菌盐水或抗生素盐水进行加压冲洗尽量去除骨髓组织，然后进行无菌包装，采用逐渐降温法，先将移植骨放入-4℃的冷库中，12h后再逐渐降至-80℃保存。Friedlaender和Bumhardt等研究发现异体冷冻骨移植后仅能引起强度很弱的慢性免疫排斥反应，通过冷冻使异体骨的免疫原性大大降低。Poitout认为，深冻骨抗原性和移植后的生物学特性明显优于新鲜异体骨组织，取得较为满意修复效果。深低温（-80℃）状态下，酶的活性基本消失，酶对骨的破坏最小，胶原酶处于静止状态保存期可长达数年。深冻法适用于各种骨移植材料保存，是要求保留软骨活性的同种异体骨、关节保存的首选方法。
（2）冻干法将新制成的深冻骨放入干燥机内，使骨组织内剩余水分降低到5%以下，然后进行无菌包装，置于无菌真空容器中常温保存。冻干法有常温保存、便于运输的特点，常用于制备松质骨条、骨块、骨钉和需要常温运送保存的大段骨，但它对骨强度有明显影响，对大段的和需要承重的移植骨，应该尽量避免应用冻干法保存。
3.同种异体骨的灭菌灭菌是制备同种异体骨的重要环节，目前国内外骨库大多用环氧乙烷和γ射线灭菌。
4.同种异体骨移植后的愈合机制到目前为止，同种异体骨的愈合机制主要有以下两种。①大多解释为“爬行替代学说”：移植骨大部分的细胞成分均坏死，但移植骨能起到支架作用，移植骨周围的宿主骨膜、骨髓、周围组织及毛细血管能沿植入物的机械引导作用侵入其内，实现爬行替代过程，促进新骨的形成。②骨诱导学说：移植骨内含有多种活性成分，其中最重要的是骨形态发生蛋白（13MP），可诱导移植骨周边宿主结缔组织中的骨前体细胞定向分化为成骨细胞促进新骨的生成。
但这两种学说各有其片面性，故有学者提出将这两种学说结合起来，从而比较全面地说明同种异体骨移植后的愈合机制。但目前骨愈合的机制尚无全面完整而确定的定论。多数学者所认同的有两种学说来阐述同种异体骨移植的愈合机制。
（1）骨相互作用
1）自身成骨作用新鲜同种异体骨移植，存活的细胞具有早期成骨能力，但因免疫反应，供体来源的细胞被杀死，早期成骨亦被吸收，所以这种成骨作用是无效的。库存骨的细胞成分多已死亡，不具备自身成骨能力。
2）骨传导作用骨传导作用也就是支架作用，是移植骨周围组织床的血管、骨祖细胞沿植入物的机械引导侵入其内部，实现爬行替代的过程。骨传导作用仅见于移植物植入骨骼系统内，无活性的植入物植入骨骼系统以外仅能引起纤维组织替代，形成疤痕组织。同种异体移植骨的愈合、替代过程主要依靠骨的传导作用。
3）骨诱导作用骨诱导作用是指来自植床周边宿主结缔组织中的可诱导成骨前体细胞即间充质细胞，在诱导因子的作用下可被诱导成骨原细胞，经成骨细胞形成新骨，这种成骨方式是间接的，称为骨诱导，骨诱导在异体骨愈合早期发挥重要作用。Urist等自骨基质中提取出骨诱导物质，称为骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein， BMP），BMP能诱导结缔组织中的间质细胞、骨髓基质细胞、滑膜细胞、成纤维细胞呈现为软骨细胞和骨细胞表型，即诱导上述细胞在骨骼或骨骼以外的部位产生软骨和骨组织，这就是骨诱导成骨理论的核心。
（2）同种异体骨移植后的愈合方式同种异体骨移植愈合过程是移植骨再血管化、新骨形成、宿主骨床与移植物连接而实现骨掺入的过程。Burchardt将同种异体移植骨与宿主的愈合方式分为3型。I型：愈合过程与自体骨移植相似，没有疲劳骨折。移植16周后同种异体移植骨与宿主骨连接，移植骨的成骨量、塑形均与自体移植骨接近。Ⅱ型：愈合过程缓慢，表现为：较多发生骨不连接或延迟连接；移植骨周边被吸收或移植骨体积变小；移植骨内部被吸收范围扩大，延伸至间质板层；移植骨机械强度明显下降。Ⅲ型：没有修复征象，移植骨迅速地被吸收，骨不连接。在低温保存的骨库异体骨愈合过程中，各型愈合方式所占的比例约为：Ⅰ型占20%，Ⅱ型占60%，Ⅲ型占20%。同种异体骨移植的愈合过程与自体骨移植的不同之处主要表现为同种异体移植骨的成骨与血管长入的速度和程度都不及自体骨，且同种异体移植骨相对自体移植骨更易被宿主吸收。
二、同种异体骨移植的并发症及对策
1.感染及对策术后晚期深部感染成为同种异体骨移植最主要的并发症。预防措施有：移植骨严格消毒；严格无菌操作；移植骨周边应有良好的软组织覆盖，甚至可以行肌瓣转移或移植；预防性使用抗生素；充分引流渗出物。
2.移植骨延迟愈合、不愈合、疲劳骨折及对策同种异体骨移植后骨延迟愈合、不愈合，疲劳骨折较自体骨移植发生率高。为了促进愈合，防止骨折，在不影响肿瘤切除情况下，应尽可能保护宿主骨局部的血运及周围软组织；在不影响生物力学的前提下增加移植骨与宿主骨的有效接触面积；在不影响愈合的情况下给予坚强的内固定加适当的外固定；采用复合自体骨膜或松质骨移植等方式。还应该注意预防疲劳骨折，在移植骨没有被完全替代时，应避免反复应力作用。
3.创伤性关节炎、关节功能障碍及对策异体骨关节移植后，如何尽快、尽可能大面积地建立活性有效的关节面，是骨关节移植的重要课题。利用关节软骨移植或把BMP及各种生长因子，如肝细胞生长因子（HGF）注入关节腔内来促进移植骨关节功能恢复的课题正在研究当中。
（贺海怿；汤立新；张春霖；娄朝晖）
