三個干細(xì)胞移植治療軟骨損傷臨床療效觀察

軟骨損傷是一種在世界范圍內(nèi)高患病率和致殘的損傷。 增齡、肥胖、勞損、創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)先天性異常、關(guān)節(jié)畸形等諸多因素可引起慢性退行性關(guān)節(jié)疾病，如骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，導(dǎo)致人體大關(guān)節(jié)(髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié))的軟骨全層退化，最終導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)活動嚴(yán)重受限和生活。

背景：隨著近年組織工程技術(shù)應(yīng)用到軟骨修復(fù)研究領(lǐng)域，問充質(zhì)干細(xì)胞作為一種具有自我更新、增殖能力強(qiáng)、產(chǎn)生克隆細(xì)胞群、多向分化等特點的成體干細(xì)胞，是軟骨修復(fù)理想的種子細(xì)胞，而外周血源性間充質(zhì)干細(xì)胞具有取材方便、創(chuàng)傷小等優(yōu)點，已成為目前該領(lǐng)域的研究熱點。

隨著研究的進(jìn)行，外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞也進(jìn)行了體內(nèi)外的動物實驗與人體相關(guān)試驗，取得了積極的研究成果，見表1。

動物實驗

相關(guān)實驗主要包括3方面的應(yīng)用：同種同體移植、同種異體移植與異種移植。

自體注射：SPAAS等從1匹5歲齡的患有骨關(guān)節(jié)炎的馬外周血中分離提取出外周血間充質(zhì)干 細(xì)胞，經(jīng)過體外培養(yǎng)后注入其骸關(guān)節(jié)，通過視覺步態(tài)評估和 客觀的壓力板分析，結(jié)果證實了外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞具有促進(jìn)馬骨關(guān)節(jié)炎恢復(fù)的作用。

同種異體注射：BROECKX及其團(tuán)隊在2019年實驗中，分別對自發(fā)骨關(guān)節(jié)炎或者誘發(fā)導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的馬，使用同種異體外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞移植聯(lián)合富含血小板血漿處理其關(guān)節(jié)軟骨面的輕中度受損，治療后定期行視覺步態(tài)、跛行評分和客觀壓力板分析，以及 影像學(xué)和實驗結(jié)束尸檢等一系列評估，結(jié)果顯示馬的臨床疼 痛與跛行表現(xiàn)均有明顯改善。

同種異體復(fù)合支架移植：FU等在實驗中探討了外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞用于兔軟骨修復(fù)的可行性，利用集落刺激因子和CXCR4拮抗劑AMD3100動員兔外周血后分離和擴(kuò)增出間充質(zhì)干細(xì)胞，然后與脫鈣骨基質(zhì)復(fù)合植入膝關(guān)節(jié)修復(fù)缺損軟骨，并與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞相對比，顯示出相同 的體內(nèi)修復(fù)軟骨缺損的能力。

異種注射：DAEMS等應(yīng)用馬外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞治療犬自發(fā)骨關(guān)節(jié)炎，治療后行走時跛足的 程度明顯低于安慰劑治療，此外，狗在行走時突然轉(zhuǎn)向時的 疼痛明顯減輕，但體檢、影像學(xué)、生化檢查等其他各方面均 無明顯差異，其原因可能是樣本量不足與無法進(jìn)行組織學(xué)檢 查的局限性，但該實驗表明了異種應(yīng)用外周血來源間充質(zhì)干 細(xì)胞的安全性。

人體應(yīng)用

外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞在人體的試驗研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于動物實驗，但試驗結(jié)果有力支持其臨床應(yīng)用。 VEBER等對52例晚期骨關(guān)節(jié)炎軟骨缺損ICRS III或IV級病 變患者進(jìn)行治療，這些患者采用微骨折聯(lián)合自體外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞移植，然后覆蓋膠原膜，約90％的病例取得了良好的效果。

Fu等病例報告顯示了使用外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞移植關(guān)節(jié)軟骨的積極的治療結(jié)果。外周血來源間充 質(zhì)干細(xì)胞來源于1例19歲軟骨損傷程度為ICRSIV級男性拳擊運(yùn)動員，通過在移植骨膜瓣下注射外周血來源間充質(zhì)干細(xì) 胞并結(jié)合髕股關(guān)節(jié)重建來修復(fù)軟骨缺損，術(shù)后8個月復(fù)查關(guān)節(jié)鏡檢查表面光滑，經(jīng)過7.5年的隨訪，患者恢復(fù)了競技跆 拳道運(yùn)動；各類關(guān)節(jié)評分以及cT和MRI評估顯示與術(shù)前相比有顯著改善。

結(jié)果與結(jié)論

結(jié)果：通過外周血干細(xì)胞移植，來轉(zhuǎn)化生長因子β和骨形態(tài)發(fā)生蛋白2是誘導(dǎo)滑膜來源間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨形成的最佳條件，能有效誘導(dǎo)軟骨組織的形成，軟骨組織富含蛋白多糖和II型膠原。

多種生長因子促進(jìn)軟骨生成：受轉(zhuǎn)化生長因子β家族調(diào)控，有關(guān)蛋白質(zhì)和肽類， 如成纖維細(xì)胞生長因子、胰島素樣生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋 白等可進(jìn)一步增強(qiáng)轉(zhuǎn)化生長因子β促軟骨生成的作用。

結(jié)論：近年關(guān)于軟骨組織工程的研究有顯著和持續(xù)的增長，而外周血來源間充質(zhì)干細(xì)胞有其成軟骨優(yōu)勢，能作為更加理想的種子細(xì)胞應(yīng)用于軟骨組織工程，具有良好的臨床應(yīng)用前景。