骨質疏松癥是常見的骨代謝疾病之一,是骨組織的數量和質量的異常,以骨密度的減少及骨微結構的退變為主要特征,導致骨骼脆性增加及易發生骨折的全身性疾病。雖然詳細的病理機制仍不清楚,但是由于激素分泌急劇減少而造成的成骨細胞和破骨細胞之間的不均衡,在骨質疏松癥的發生中起著重要的作用。
應用雌激素治療骨質疏松會產生許多副作用。由于在骨質疏松性人群中,骨密度降低和骨折愈合能力的減弱是與間充質干細胞的缺失導致的成骨細胞分化和增殖能力減弱有關,因此,干細胞移植可以作為骨質疏松癥的一種治療手段。
干細胞是一類具有多潛能性細胞,而且其在特定誘導條件下能分化成多種細胞,來源豐富,獲取途徑并不十分困難。干細胞移植能從根本上改善病情,直接或間接增加成骨細胞數量。
一篇研究報道顯示使用間充質干細胞(MSC)可有效治療骨質疏松。研究發現,與正常小鼠相比,骨質疏松小鼠體內的骨髓間充質干細胞(BM-MSC)成骨分化能力明顯減弱;對其移植正常小鼠的BM-MSC之后,疾病小鼠的BM-MSC成骨分化能力明顯增強(見圖1)。CT掃描結果表明疾病小鼠經過BM-MSC治療之后,其骨密度又恢復到正常水平,骨質疏松癥狀得到明顯改善(見圖2)。
圖1:左圖為正常小鼠MSC成骨分化結果,紅色染色區域為形成的新骨;中圖為骨質疏松小鼠MSC成骨分化結果,其紅色染色區域面積明顯低于左圖,表明成骨分化能力較弱;右圖為骨質疏松小鼠接受正常MSC治療后,其MSC成骨分化能力已經恢復正常水平。
圖2:小鼠股骨CT掃描結果表明,左圖正常小鼠的骨密度明顯高于中圖疾病小鼠的骨密度,而右圖表明疾病小鼠經MSC治療后其骨密度又恢復到正常水平。
進一步的研究發現,MSC能夠治療骨質疏松是由于功能正常的MSC能夠向疾病小鼠BM-MSC分泌內含有核酸、脂質以及蛋白質等多種生物活性成分的外泌體,它可以調節其它細胞的功能與活性。研究人員利用綠色熒光標記正常MSC分泌的外泌體,利用紅色熒光標記疾病小鼠骨髓細胞,熒光顯微鏡檢查結果表明前者能夠被后者有效吸收。向疾病小鼠注射正常MSC分泌的外泌體后,小鼠的骨質疏松癥狀也可得到明顯改善。
此外,研究人員還發現正常MSC分泌的外泌體含有Fas蛋白,它被疾病小鼠MSC吸收后,可顯著降低疾病小鼠MSC內的miR-29b的含量,提高細胞內甲基化酶的活性,提高Notch啟動子甲基化水平,降低Notch基因的表達,從而恢復疾病小鼠MSC的功能和成骨分化能力,改善小鼠骨質疏松癥狀。該研究使用間充質干細胞成功治療小鼠骨質疏松,為該疾病的治療提供了新的思路和有效的治療方法。
骨質疏松會導致骨骼疼痛、身長縮短、駝背、骨折和呼吸功能下降。最常見的并發癥是在外力作用下容易發生骨折,嚴重影響病人身體健康和生活質量,發病患者以老年人居多,老年人由于運動機能下降和營養吸收能力下降,骨質疏松癥狀難以改善。
案例:
張阿姨今年72歲,由于長時間乘坐長途汽車,一路顛簸下來,阿姨累的夠嗆,正巧那幾天連續陰雨綿綿,回到家后,坐在低凳上幫女兒剝花生,這一坐下就站不起來了,女兒將她扶起后,發現阿姨不能邁步,之后平臥時翻身都痛,不能挪動地方,一動就疼痛難忍,后來經醫院診斷為骨質疏松癥,張阿姨一直吃鈣片及高鈣食物,一直不見明顯好轉。后經家人多方咨詢,第一次輸注干細胞后,癥狀有了顯著的改善,目前正在進行第二次干細胞輸注工作。
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