4個(gè)案例表明:干細(xì)胞能提升半月板損傷修復(fù)和愈合速度
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引 言
在骨科中,半月板損傷患者十分常見。半月板損傷已不再是老年人的專屬,過(guò)度運(yùn)動(dòng)和不良的運(yùn)動(dòng)方式也使得二三十歲的年輕人成為了主要患病群體。
近年來(lái),利用包括干細(xì)胞在內(nèi)的生物制劑來(lái)治療半月板損傷的研究越來(lái)越常見。2022年6月,科學(xué)家在《Current Reviews in Musculoskeletal Medicine》提出,生物制劑有望提升半月板損傷術(shù)后的修復(fù)和愈合速度,并且在實(shí)驗(yàn)室研究階段已經(jīng)取得重大突破。
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半月板損傷有什么表現(xiàn)?
半月板是膝關(guān)節(jié)內(nèi)一對(duì)填充減震“軟骨墊片”,因其外形像個(gè)月牙兒,所以叫半月板。它在維持膝骨關(guān)節(jié)正常功能方面具有重要作用,能夠吸收沖擊、穩(wěn)定關(guān)節(jié)、提供營(yíng)養(yǎng),承受人體70%的壓力,是人體負(fù)重最大的關(guān)節(jié),也是最容易受傷的一部分。
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半月板損傷是指半月板受到外力的作用而導(dǎo)致撕裂、破裂,繼而出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)周圍疼痛、交鎖等癥狀。
半月板邊緣滑膜區(qū)血管豐富,稱為紅區(qū),具有良好的自愈能力。該區(qū)域的病變一般采用保守治療或手術(shù)縫合治療;半月板的游離緣血供較少,稱為白區(qū),白區(qū)主要靠關(guān)節(jié)液的滋養(yǎng),修復(fù)的速度很慢。兩者之間有一個(gè)過(guò)渡區(qū)稱為紅白區(qū),一旦撕裂影響游離緣區(qū),往往需要部分切除受傷的半月板。
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▲半月板紅白區(qū)示意圖
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▲半月板紅白區(qū)影像圖
有數(shù)據(jù)顯示:我國(guó)半月板損傷患者約5000萬(wàn)人,發(fā)病率逐年升高。隨著運(yùn)動(dòng)逐漸成為現(xiàn)代人的健康方式之一,半月板損傷已不再是老年人的專屬,過(guò)度運(yùn)動(dòng)和不良的運(yùn)動(dòng)方式使得年輕人也成為了該病的主要人群。
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膝關(guān)節(jié)半月板損傷后,不僅會(huì)發(fā)生關(guān)節(jié)機(jī)械阻塞,而且還會(huì)引起典型的臨床癥狀和關(guān)節(jié)功能障礙,嚴(yán)重影響人們的生活和工作,甚至導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技體育事業(yè)的終結(jié),因此對(duì)骨科臨床醫(yī)生和患者而言,尋找新興有效的半月板修復(fù)方法是極具意義的。
半月板損傷如何治療?
對(duì)于半月板損傷的治療,目前臨床上以保守治療和手術(shù)治療為主。由于半月板是缺乏血液供應(yīng)的纖維軟骨。因此,除極少數(shù)血液供應(yīng)豐富的邊緣部分損傷后在石膏、支具等制動(dòng)的情況下可以自行愈合外,絕大部分的病人不經(jīng)過(guò)相應(yīng)的手術(shù)處理是不可能愈合的。
但手術(shù)治療不能從根本上恢復(fù)患者已經(jīng)受損的軟骨,受到身體素質(zhì)和年齡的限制,比較適合年齡50歲以下人群,并且治療過(guò)程中的不確定性以及手術(shù)過(guò)程中對(duì)患者造成的創(chuàng)傷,容易對(duì)患者身體造成非常大的傷害。
近年來(lái),隨著再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,干細(xì)胞憑借強(qiáng)大的自我修復(fù)能力和獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)能力,讓難以愈合的半月板損傷打破常規(guī),實(shí)現(xiàn)修復(fù)愈合。作為一種新型治療模式,干細(xì)胞修復(fù)半月板損傷成為研究熱點(diǎn)。
干細(xì)胞技術(shù)修復(fù)半月板損傷安全有效
隨著再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,干細(xì)胞憑借其強(qiáng)大的再生修復(fù)潛能以及良好的免疫調(diào)節(jié)抗炎特性等在膝骨關(guān)節(jié)炎修復(fù)中占據(jù)重要地位。
將間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)注入膝關(guān)節(jié)后,干細(xì)胞會(huì)主動(dòng)遷移黏附在損傷半月板表面,為軟骨提供營(yíng)養(yǎng)并分泌生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子等發(fā)揮其修復(fù)作用,通過(guò)促進(jìn)祖細(xì)胞的自我增殖,抑制軟骨凋亡,并且在體內(nèi)歸巢、存活、分化為軟骨細(xì)胞,同時(shí)能夠產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)及表達(dá)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白 collagenⅠandcollagenⅡ,促進(jìn)半月板組織的重建,從而改善半月板。
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干細(xì)胞干預(yù)半月板損傷機(jī)制:
l 定向歸巢到半月板損傷部位、分化為軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、滑膜細(xì)胞等多種組織細(xì)胞類型;
l 啟動(dòng)自我修復(fù)機(jī)制,促進(jìn)細(xì)胞的自我增殖,抑制軟骨凋亡;
l 為軟骨提供營(yíng)養(yǎng)并分泌生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子;
l 分泌多種細(xì)胞因子參與免疫反應(yīng),促進(jìn)半月板組織重建,有效改善半月板損傷。
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目前,全球已經(jīng)有多個(gè)國(guó)家將干細(xì)胞應(yīng)用到半月板治療臨床探索當(dāng)中,并取得了顯著成果。
案例1:
《Stem Cells Transl Med》2017雜志刊登,18人關(guān)節(jié)腔內(nèi)通過(guò)移植2×10^6(低劑量)、10×10^6(中劑量)、50×10^6(高劑量)個(gè)干細(xì)胞,隨訪6個(gè)月,檢測(cè)半月板修復(fù)情況。證明干細(xì)胞療法修復(fù)后疼痛顯著減輕,半月板軟骨質(zhì)量提高。
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▲如上圖,MRI顯示顏色越藍(lán),代表軟骨質(zhì)量越好,說(shuō)明修復(fù)良好。另外,臨床試驗(yàn)過(guò)程中沒有發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。
案例2:
《Am J Sports Med》2014雜志刊登,35人關(guān)節(jié)腔內(nèi)移植3.8×10^6個(gè)干細(xì)胞,修復(fù)后約24-36個(gè)月檢測(cè)結(jié)果顯示,干細(xì)胞移植后能夠顯著改善膝關(guān)節(jié)的炎癥反應(yīng),半月板軟骨覆蓋量增加。
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▲圖中A-C為51歲男性膝關(guān)節(jié)鏡,D-F為54歲女性膝關(guān)節(jié)鏡。A/D為治療前,白色示意軟骨,淺黃色示意裸露的骨。B/E為間充質(zhì)干細(xì)胞注射。C/F為治療后的關(guān)節(jié)鏡檢查。
案例3:
2016年WHITEHOUSE等對(duì)5例無(wú)血管半月板損傷患者進(jìn)行干細(xì)胞療法為手段的干預(yù),隨訪24個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)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(guò)接受后續(xù)半月板切除手術(shù)后最終也得到改善,所有患者均未發(fā)生不良反應(yīng)。
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▲不同時(shí)間點(diǎn)修復(fù)組織紅-紅區(qū)與白-白區(qū)GAG原表達(dá)量
案例4:
南加州大學(xué)的VANGSNESS博士所在的研究小組,他們檢測(cè)到MSCs在患者體內(nèi)修復(fù)半月板損傷的相關(guān)情況,從而證實(shí)了MSCs能夠起到修復(fù)半月板損傷的作用。
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▲在六個(gè)月的評(píng)估中,半月板體積增加已超過(guò)15%
該研究小組對(duì)55例部分關(guān)節(jié)切除患者進(jìn)行關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射MSCs的研究,實(shí)驗(yàn)組患者注射同種異體MSCs,對(duì)照組患者注射透明質(zhì)酸鈉。通過(guò)VAS及 self-Lysholm 評(píng)估,結(jié)果顯示損傷癥狀得到緩解,1年MRI的追蹤檢測(cè)證實(shí)經(jīng)過(guò)MSCs治療的患者半月板體積顯著增加。
綜上所述,越來(lái)越多的研究成果表明,干細(xì)胞療法修復(fù)半月板損傷安全有效,能夠快速止疼消炎,降低炎癥反應(yīng),并直接或非直接地參與半月板軟骨的重建,對(duì)半月板損傷癥狀的緩解具有重要意義。相信通過(guò)科學(xué)家們的進(jìn)一步研究,干細(xì)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(fù)提供新的可能。
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