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干细胞疗法:骨关节炎治疗新希望显著改善炎症指标

发布时间:2019-04-24 10:22:41 点击:1241 来源:干细胞库

【摘要】:随着现代生活条件的改善以及医疗水平的提高,人们的寿命普遍延长,但是,与此同时,饮食无忧的年代体重超标现象也极为普遍,体重超标加重了承重关节(如膝关节、髋关节、踝关节、脊柱)的负荷,使骨关节炎的发病率逐渐增高。

随着现代生活条件的改善以及医疗水平的提高,人们的寿命普遍延长,但是,与此同时,饮食无忧的年代体重超标现象也极为普遍,体重超标加重了承重关节(如膝关节、髋关节、踝关节、脊柱)的负荷,使骨关节炎的发病率逐渐增高。

我国一项关于骨关节炎的“十五”攻关计划项目表明:全国40岁以上人群原发性骨关节炎患病率为46.3%,男性患病率为41.6%,女性患病率为50.4%,60岁人群比40岁人群的患病率高出一倍。近年来,又出现了汽车族、手机拇指族、键盘手指族,使得该病的发病又趋于年轻化了。



什么样的人容易得骨关节炎?


1、特殊职业人群,如职业运动员、重体力劳动者、或者长期需要半蹲或蹲位工作者,易引起膝关节、肘关节骨关节炎的发生。


2、长期伏案工作、使用电脑、开车等一些“久坐族”,其实也是骨关节炎的易患人群。


3、少数骨关节炎患者还有家族史,可能是遗传导致软骨基质中合成酶异常,从而促进了骨关节炎的发生。


4、也有一部分是本身有其他的风湿免疫疾病或关节炎,骨关节炎继发于其他风湿免疫疾病或关节炎,如类风湿关节炎等。



干细胞拥有强大的自我更新增殖能力及分化潜能,能在体内微环境作用下主动迁移至受损部位进行修复重建,并且可分泌多种生物活性分子,刺激软骨细胞的增殖。干细胞增殖潜能高,传代培养和冻存的过程中性状稳定,在体内体外具有多向分化潜能,还具有分泌多种细胞因子,激活内源组织细胞活性、营养、免疫抑制、抗炎、抗纤维化及促进血管形成等多方面作用,干细胞改善骨关节炎主要表现为疼痛减轻,活动程度增加,步行距离与步行时间明显延长。

干细胞应用于膝骨关节炎治疗研究历程

Brittberg 等从20世纪90年代开始利用自体软骨细胞修复软骨损伤,取得一定效果。

Akgun 等对比自体骨髓间充质干细胞和软骨细胞对14例膝骨关节炎患者修复效果,发现接受间充质干细胞治疗的患者KOOS及VAS评分改善更显著。

 Wakitani等利用间充质干细胞进行临床试验,试验组将混有自体骨髓间充质干细胞、胶原蛋白凝胶植入患者的关节软骨损伤处,对照组只植入等量胶原蛋白凝胶,两组患者关节功能均得到改善,但只有接受间充质干细胞治疗的患者在损伤处发现透明软骨生成。

Wakitani 等对41例接受间充质干细胞治疗的患者进行长达11年的随访,未发现任何严重的并发症。

骨关节炎治疗新希望,干细胞疗法显著改善炎症指标。

当软骨 - 关节的自然缓冲系统,在膝盖中破裂时,发生膝关节骨性关节炎(KOA)。因为没有这种缓冲,骨骼可能会相互接触,导致疼痛、僵硬和失去灵活性。

骨关节炎治疗新希望,干细胞疗法显著改善炎症指标。

使用干细胞治疗骨关节炎

最近,来自加拿大多伦多大学健康网络Krembil研究所的一组研究人员研究了干细胞治疗KOA 的潜在用途。他们在《STEM CELLS Translational Medicine》杂志上发表了他们的研究结果。科学家们想知道是否有可能使用间充质干细胞(MSCs)再生膝关节软骨,这些细胞可以发育成许多不同的细胞类型,包括肌肉,骨骼,重要的是软骨。

研究发现干细胞治疗效果显著

该团队招募了12名患有中度至重度KOA的参与者,并从每个人的骨髓中提取了MSCs 。在这项初步研究中,主要目的之一是了解什么是安全可行的剂量,因此研究人员为每个参与者注射了三种不同剂量的MSCs之一。

在接下来的12个月里,科学家们跟随参与者,使用一系列测试评估他们的进展。例如,他们测量了炎症生物标志物的水平和软骨分解的速度,并且他们对受影响的关节进行定期MRI扫描。他们还要求个人评估他们的感受。

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在为期一年的研究结束时,研究小组发现疼痛明显减轻,自我报告的生活质量也有所提高。

干细胞改善炎症,没有不良反应

参与者很好地耐受了所有三种剂量,并且没有严重的不良事件,那些接受最高剂量的人经历了最积极的结果参与者膝关节内的炎症明显减少,这很重要,因为专家现在认为炎症是骨关节炎的重要驱动因素。

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事实上,大部分疼痛缓解可能是由于这种抗炎反应。经过多年研究表明,间充质干细胞可体外被诱导分化为成骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、神经细胞、上皮细胞等,可迁移到损伤处,参与损伤组织的修复。在损伤软骨微环境中活性因子的作用下,消除炎症、促进膝关节软骨自身修复,重建关节功能,诱导软骨再生,治疗膝关节软骨损伤。 

干细胞疗法适用于由退行性疾病或反复性外伤引起的膝关节软骨损伤。提取最优质的间充质干细胞进行精准培养、靶向治疗,注入到关节腔后干细胞分泌活性生长因子,促进软骨组织损伤修复与再生,治疗膝关节软骨损伤。在最近的一项初步研究中,科学家使用干细胞来缓解骨关节炎。虽然试验规模较小,但结果很有希望,并将为更大规模的研究铺平道路。
骨关节炎治疗新希望,干细胞疗法显著改善炎症指标。

值得注意的是,虽然干预减少了疼痛和炎症,但科学家们没有发现任何软骨再生,这是早期试验报道的。此外,这还不是研究人员第一次将干细胞用于治疗骨关节炎。例如,2015年一项涉及30名参与者的研究的作者得出结论:“MSC治疗可能是治疗慢性膝关节骨性关节炎的有效替代方案。”

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“这项临床试验研究推动了关节炎患者干细胞研究领域的发展,显示了安全性,并对潜在的治疗效果指南提供了见解。我们期待更大规模的试验结果。” Anthony Atala博士、STEM CELLS转化医学主编说。如果更广泛的项目可以复制这些小规模初步研究所揭示的益处,干细胞可能成为骨关节炎治疗的未来。

在新生儿诞生时的围产组织中含有大量的间充质干细胞。来源于此的间充质干细胞具有更为明显的优势:取材方便,无道德伦理争议,可获取的细胞数量多、增殖能力强、免疫调节作用大,分泌细胞生长因子的总量也非常高,便于扩增和传代,同时又没有配型、排异等问题,也非常适合于临床研究和应用。河南省人类遗传资源中心干细胞库也提醒广大孕妈妈家庭,储存新生儿干细胞,为未来医学提供一种新的可能。