干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

間充質干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室

我國半月板損傷患者約5000萬人,發病率逐年升高,隨著運動成為現代人的健康方式之一,半月板損傷不再是老年人的專屬,過度運動和不良的運動方式使得年輕人也成為了主要人群。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

半月板損傷是一種由于退變、運動或者其他外力原因而引發的膝關節內軟骨組織損傷的骨關節疾病,它不再是老年人的專屬,過度運動和不良的運動方式使越來越多的人受到半月板損傷的困擾。

半月板在維持膝骨關節正常功能方面具有重要作用,能夠吸收沖擊、穩定關節、提供營養。膝關節中的半月板承受人體70%的壓力,是人體負重最大的關節。

半月板損傷最常見的原因是外傷,伸屈加扭轉的活動最容易使半月板損傷,比如從高處落下突然一扭,半月板就有可能被夾在關節中間活動不了,從而發生損傷。

半月板損傷的另一個典型癥狀是交鎖癥狀,即患者在行走、下蹲等活動中,膝關節有被卡住的感覺,活動后可能會緩解。

半月板缺少血管,血液供應差,營養由關節內滑液供給,導致半月板損傷難以自愈。臨床上傳統治療方法是部分或整體切除半月板,不僅擾亂膝骨內平衡,同時提高早期骨關節炎(osteoarthritis,OA)發生幾率。

干細胞技術干預半月板損傷四種機制

干細胞可分化為成骨細胞,脂肪細胞,軟骨細胞,滑膜細胞等多種組織細胞,且擁有良好免疫調節作用,因此應用干細胞技術用于修復骨及軟骨損傷具有較高研究和應用價值。

干細胞療法主要通過四種機制干預半月板損傷:

1)定向歸巢到損傷部位;

2)分化為不同細胞類型;

3)分泌為多種細胞因子參與免疫反應;

4)具有免疫抑制特性。

干細胞修復半月板損傷機制:干細胞可以抑制T細胞增殖及低水平表達主要組織相容性復合物(MHC Ⅰ、MHC Ⅱ),血管細胞黏附因子(VCAM-1),可以多潛能分化、參與旁分泌過程進行免疫調節

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當干細胞注入膝關節后會黏附在損傷半月板表面,為軟骨提供營養并分泌生長因子、細胞因子,促進祖細胞自我增殖,抑制軟骨凋亡,并且在體內歸巢、存活、分化為軟骨細胞,產生細胞外基質及表達細胞外基質蛋白collagen Ⅰ和collagen Ⅱ,促進半月板組織重建,有效改善半月板。

干細胞技術干預半月板損傷臨床

2013年PAK等對32例半月板損傷患者利用干細胞療法干預獲得由血管基質片段(SVF)、富血小板血漿(PRP)、透明質酸及氯化鈣組成ASCs混合物,經由視覺模擬評分法(VAS)、功能性評級系數及MRI評估后得出結論,半月板損傷癥狀可通過干細胞療法到緩解。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△A、C,E為紅-紅區修復組織,B、D、F為白-白區修復組織;A、B為修復組織II型膠原表達,C、D為修復組織S-100蛋白表達;E、F為修復組織I型膠原表達。

2014年VANGSNESS等對55例部分關節切除患者進行同種異體干細胞干預。通過VAS及self-Lysholm評估后得出結論,損傷癥狀得到緩解,1年MRI追蹤檢測證實經過干細胞療法干預的患者半月板體積顯著增加。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△不同時間點修復組織紅-紅區與白-白區II型膠原表達量

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△A、C,D、F為紅-紅區修復組織,B、E、G為白-白區修復組織;A、B為正常半月板Safranin-0染色結果,C為修復后3周時的修復組織;D、E為修復后8周時的修復組織;F、G為修復后12周時修復組織。

2015年PAK等通過開展干細胞療法臨床試驗,讓1例32歲女性半月板損傷患者的軟骨得到重建。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△不同時間點修復組織紅-紅區與白-白區I型膠原表達量

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△A為紅-紅區修復組織II型膠原的表達;B為紅-紅區修復組織S-100蛋白表達;C為紅-紅區修復組織I型膠原表達。

2016年WHITEHOUSE等對5例無血管半月板損傷患者進行干細胞療法為手段的干預,隨訪24個月后,發現所有患者癥狀均得到顯著改善,其中4例癥狀消失,半月板損傷徹底治愈,而另外1例通過接受后續半月板切除手術后最終也得到改善,所有患者均未發生不良反應。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△不同時間點修復組織紅-紅區與白-白區GAG原表達量

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

△A、C、D、F為修復半月板紐織紅-紅區形態,B、E、G為修復半月板紐織白-白區形態;A、B為正常半月板形態,C為修復后3周修復組織形態,D、F為修復后8周修復組織形態;F、G為修復后12周修復組織形態。

2019年1月9日,世界首例人胚胎干細胞分化功能細胞治療半月板損傷在華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院康復醫學科順利完成。

干細胞技術干預半月板損傷臨床效果顯著-這以是公認的有效手段之一

目前,已有18名受試者接受了膝骨關節腔內注射干細胞。隨訪中,細胞移植過程中和移植后受試者生命體征平穩、活動不受限,患者在影像學上已有明顯改善

綜上所述,干細胞療法在干預半月板損傷方面具有驚人潛力,能夠直接或非直接地用于軟骨重建。相信,通過科學家們的進一步研究,干細胞療法將成為半月板損傷治療的新途徑,有望為半月板損傷的修復提供新的可能。

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