干细胞疗法在骨关节炎中的临床研究

骨关节炎软骨损伤：骨关节炎是一种关节退行性疾病，临床表现为慢性关节疼痛、关节僵硬和关节肿胀。

骨关节炎的主要病理特征是关节软骨的退行性病变，随着年龄的增长以及其他因素如慢性劳损、肥胖和创伤等导致关节软骨受损，进一步发展为关节软骨病变，演变为骨关节炎。

关节软骨是一种结构组成特殊的结缔组织，关节软骨内不含血管和神经系统，受到损伤后不具备自我修复能力。

目前的治疗方式包括药物、手术和自体软骨细胞移植，但只能起到缓解作用，对软骨的再生效果很弱。

干细胞成为治疗关节炎的新型疗法：研究发现间充质干细胞是一种具有组织修复、抗炎和免疫调节功能的多功能干细胞，从而比较理想的适用于骨关节炎软骨再生治疗。最近发现间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎也成为一种新型疗法被学者们广泛关注。

间充质干细胞疗法对骨关节炎的三大修复机制

间充质干细胞的成软骨特性：有研究显示，在特定的诱导条件下，在体外培养的MSCs可向软骨细胞分化，且软骨的形成模拟了胚胎软骨的发育和生长。不同的细胞因子或生长因子，如胰岛素样生长因子(IGF),骨形态蛋白 (BMP),转移生长因子 β(TGF-β),均已被证明对软 骨组织的修复起着促进作用。

间充质干细胞的抗炎和免疫调节作用：OA患者的关节因炎性因子的浸润呈现一种低度炎症的状态，软骨基质分解代谢产物可引发巨噬细胞和免疫细胞释放炎性因子，进而通过改变软骨细胞功能加速软骨损伤。 有研究报道MSCs通过分泌多种生长因子促进血管生成，例如血管内皮生长因子(VEGF)、 成纤维细胞生长因子2 ( bFGF)、 胰岛素样生长因子-1 ( IGF-1)、肝细胞生长因子( HGF) 等。 VEGF、bFGF、HGF、IGF-1、TGF-β还可防止细胞凋亡，HGF、bFGF也有抵抗纤维化的能力

间充质干细胞的细胞外囊泡的作用：MSCs 衍生的细胞外囊泡(EVs),已被证明在介导组织再生和免疫调节方面发挥作用。最近有证据表明，MSC-Exos可促进软骨再生。

2016年，Zhang等首次证明关节内注射EMSC-Exos可使缺损处软骨和软骨下骨恢复。 随后在2017年，Cosenza等发现Exos或MPs均能再现MSCs的治疗作用。

干细胞疗法在骨关节炎中的临床应用案例研究

间充质干细胞疗法在骨关节炎中的应用

间充质干细胞无论在大型动物还是小型动物骨关节炎模型中的应用表明单独或协同其他因素关节内注射自体或同种异体间充质干细胞均可改善骨关节炎症状(见表1)。 动物模型的成功极大地促进了临床研究，并为今后的临床研究提供了一定的科学依据。

干细胞在骨关节炎动物模型中的应用

无论是MSCs移植或是关节内注射都可修复OA损伤，但MSCs注射的剂量仍没有一个固定的标准，所以仍需要我们进行大量的临床研究加以确定和完善。

干细胞疗法在骨关节炎中的临床研究

间充质干细胞在血友病性关节病 ( HA)中的应用

2013年Ebihara等研究证明了自体血清培养自体BMSCs治疗HA 的可行性。随后 Buda的报告也指出，BMSCs移植联合滑膜切除术和踝关节镜清创术，并使用自体富血小板纤维蛋白治疗血友病踝关节软骨病变。平均随访2年后， 软骨修复、 关节功能均得到改善。

间充质干细胞在类风湿性关节炎 ( RA)中的应用

最近一项实验也证明ADSCs关节内注射可使RA小鼠滑膜炎症和关节软骨明显改善，这进一步为开发RA患者的局部治疗提供了新的途径。

2019 年一项 I/II 期临床实验中也提示BMSCs治疗的RA可明显改善症状但不能维持12个月，此外，BMSCs还有助于减少甲氨蝶呤和泼尼松龙的使用。

国内干细胞治疗骨关节炎新药获批

目前，根据国家药品监督管理局(NMPA)显示，共有3款针对膝骨关节炎的间充质干细胞新药获得临床批件。

总结与展望

以上研究证明MSCs在治疗 OA、HA、RA都显示出了极好的治果。 它主要通过分泌营养因子,调节免疫应答,以及其外泌体的作用来修复受损的软骨。

但目前研究还不够深入，还需要在基础和临床研究方面需要付出大量努力。尽管如此，间充质干细胞治疗骨关节炎软骨损伤的前景是光明的，以间充质干细胞为基础的细胞再生相关疗法最终将成为临床治疗骨关节炎及其软骨损伤的常规手段。