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【前沿科技】间充质干细胞与人类软骨再生

骨髓间充质干细胞可以作为软骨修复的重要中介剂,作为一种新型的软骨再生和骨关节炎治疗方法具有重要的应用前景。


骨关节炎是目前骨科领域患病率最高、患者人群最广的一种疾病。《2015年中国骨关节炎防治认知白皮书》显示,全世界骨关节炎患者有3.6亿人,我国有1.3亿多,占总人数的10%以上,其中60岁以上老人一半以上患有该病,70岁以上老人的骨关节发病率达80%~90%,远超过心血管疾病的发病率。

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种风湿性疾病,会导致慢性疼痛和残疾,目前尚无有效的根治方法。越来越多的证据表明,骨髓间充质干细胞的治疗功效取决于旁分泌信号。


近日,有研究人员探究了人类骨髓来源的MSC(BMMSC)分泌的细胞外囊泡(extracellular vesicle,EV)在人OA软骨修复中的作用。首先,研究人员测定了BMMSC-EVs对OA软骨炎症的作用,使用BMMSC-EV处理TNF-α刺激的OA软骨细胞单层培养物,48小时后进行qRT-PCR测量促炎基因表达。


为了评估BMMSC-EV对软骨再生的影响,将BMMSC-EV添加到人OA软骨细胞的再生培养物中,4周后通过1,9-二甲基亚甲蓝(DMMB)测定对糖胺聚糖含量进行分析。此外,对再生组织的石蜡切片进行蛋白聚糖(番红-O)和 II 型胶原(免疫染色)染色。


结果发现,BMMSC来源EV能够抑制炎症介质对软骨稳态的不利影响。当与OA软骨细胞共培养时,BMMSC-EV消除了TNF-α介导的COX2和促炎白细胞介素的上调,抑制TNF-α诱导的胶原酶活性,并促进体外软骨再生。将BMMSC-EV添加到从OA患者分离的软骨细胞培养物中,发现会刺激这些细胞产生蛋白聚糖和II型胶原。

研究结果表明,BMMSC可以作为软骨修复的重要中介剂,作为一种新型的软骨再生和骨关节炎治疗方法具有重要的应用前景。

日本研究员通过单层培养和悬浮培养的组合,仅用间充质干细胞(MSCs)开发了具有优异分化能力和组织粘附性的3D合成组织。这些独特的特性使得能够通过关节镜等微创方法进行移植。


其在 III 期临床研究中进行了第一例患者的手术,通过观察以证实该疗法的安全性和有效性。在该临床试验中,在无血清培养基中进行同种异体培养。因此,与传统的需要两次手术来完成治疗的自体植入的情况相比,只需要一次手术。这可以有利于减轻患者的负担和成本效益。


这种方法将为许多不仅为运动损伤的患者提供帮助,而且也为患有退行性关节疾病的患者提供有效的治疗方法!


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