干細胞治療骨關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)狀分析

干細胞治療骨關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)狀分析（僅供參考）時間：201634目錄引言 1骨關(guān)節(jié)炎中關(guān)節(jié)軟骨損傷機制 1骨髓間充質(zhì)干細胞的研究 2骨髓間充質(zhì)干細胞的研究現(xiàn)狀 2骨髓間充質(zhì)干細胞對骨關(guān)節(jié)炎的作用及途徑的研究進展 2小結(jié) 3參考文獻 3引言骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)又稱為骨關(guān)節(jié)病、老年性關(guān)節(jié)炎、退行性關(guān)節(jié)炎、肥大性關(guān)節(jié)炎。OA是以關(guān)節(jié)軟骨退行性變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)病，發(fā)病原因迄今仍未明了。既往認為OA的主要病理變化發(fā)生在關(guān)節(jié)軟骨，但最新的研究表明，關(guān)節(jié)的所有組織包括滑膜、軟骨、軟骨下骨等均參與這一病理過程，且各因素之間具有內(nèi)在相關(guān)性，其病理生理是軟骨退變、滑膜炎癥、機械應(yīng)力、免疫、炎癥、基因調(diào)控、營養(yǎng)缺失等多重因素聯(lián)合作用的結(jié)果?，F(xiàn)仍沒有一種有效的途徑來改善或是逆轉(zhuǎn)OA的病理過程，目前臨床上所用藥物僅能夠在一定范圍和程度上改善癥狀延緩病情進展，卻不能對其有效根治，后期關(guān)節(jié)變形只能借助外科手術(shù)矯正1。干細胞(stemcell)是一類具有自我復(fù)制自我更新能力的多潛能細胞，在一定條件下，可以分化成多種功能細胞。骨髓間充質(zhì)干細胞(Bonemarrowmesenchymalcell,BMSCs)主要存在于全身結(jié)締組織和器官間質(zhì)中，以骨髓組織中含量最多，胎兒臍血中亦可分離到。它在成體容易分離，體外具有強大的增殖能力和多分化潛能，在不同條件下能向骨，軟骨、脂肪、神經(jīng)、心肌、骨骼肌等多方向分化，因此成為組織工程的種子細胞。進一步研究發(fā)現(xiàn)，BMSCs過細胞間相互作用和多種因子的分泌來調(diào)節(jié)局部環(huán)境和活化內(nèi)源性祖細胞，從而發(fā)揮修復(fù)受損組織的作用，這些特性使BMSCs成為治療骨性關(guān)節(jié)炎理想的種子細胞3,4。本文就過去十幾年間BMSCs作為種子細胞通過組織工程和利用其抗炎、抗免疫的特性治療骨性關(guān)節(jié)炎的研究進展作一綜述。骨關(guān)節(jié)炎中關(guān)節(jié)軟骨損傷機制骨關(guān)節(jié)炎是機械性和生物性因素相互作用，使關(guān)節(jié)軟骨細胞、細胞外基質(zhì)和軟骨下骨正常進行的合成與降解失去平衡的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)無論原發(fā)性還是繼發(fā)性的骨關(guān)節(jié)炎，其最終的病理發(fā)展都指向了關(guān)節(jié)軟骨的損傷，也就是說骨性關(guān)節(jié)炎最主要表現(xiàn)，是關(guān)節(jié)軟骨的改變。正常關(guān)節(jié)軟骨中包含大量含水的細胞基質(zhì)，它由稀疏分布的軟骨細胞合成并維持。骨關(guān)節(jié)炎中所觀察到的經(jīng)典關(guān)節(jié)軟骨喪失可以從局灶性病變開始，最早出現(xiàn)在關(guān)節(jié)軟骨表面。這些損傷逐漸擴展累及特定的關(guān)節(jié)間室，由于負荷的變化導(dǎo)致其他關(guān)節(jié)表面的改變。軟骨退變首先以纖維化的形式出現(xiàn)在關(guān)節(jié)面。裂縫最初與關(guān)節(jié)面平行，然后垂直穿透損傷的關(guān)節(jié)軟骨，最后抵達軟骨下骨。早期在裂縫周圍觀察到細胞增殖，不過局限于表淺位置。這些細胞中有許多已經(jīng)變的肥大?？梢杂^察到從表面開始的軟骨厚度逐漸減少5,6,7。治療骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵是要阻止這一進程的發(fā)展，并使受損軟骨細胞得到修復(fù)。骨髓間充質(zhì)干細胞的研究骨髓間充質(zhì)干細胞的研究現(xiàn)狀導(dǎo)分化為成骨細胞、脂肪細胞、肌細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等。Sasaki等學(xué)者通過體內(nèi)實驗研究發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞通過分化為各種皮膚細胞Beeres等8利用骨髓間充質(zhì)干細胞成功修復(fù)心肌細胞傳導(dǎo)阻滯。Giannoni9發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞可以再生修復(fù)ft羊長骨缺損。干細胞修復(fù)組織缺損方面的研究已經(jīng)取得了豐碩的成果，現(xiàn)階段有學(xué)者采用軟骨細胞和骨髓間充質(zhì)干細胞共培養(yǎng)，既利于成熟軟骨細胞形成的微環(huán)境、分泌的細胞因子誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細胞向軟骨細胞分化，同時骨髓間充質(zhì)干細胞分泌的細胞因子促進細胞增殖和合成基質(zhì)，防治體外軟骨細胞去分化。骨髓間充質(zhì)干細胞對骨關(guān)節(jié)炎的作用及途徑的研究進展骨細胞分化，二是骨髓間充質(zhì)干細胞分泌的細胞因子又促進了細胞增殖和合成基質(zhì)，以此來防治體外軟骨細胞去分化。Rollin等發(fā)現(xiàn)，骨關(guān)節(jié)炎患者的骨髓間充質(zhì)干細胞比正常人更多地表達轉(zhuǎn)化生長因子β，轉(zhuǎn)化生長因子βMurphy等發(fā)現(xiàn)，來源于嚴重10。有學(xué)者對骨髓間充質(zhì)干細胞的體外向軟骨細胞分化能力進行研究。Hegewaid等11利用馬的骨髓間充質(zhì)干細胞，將其與轉(zhuǎn)化生長因子β1，透明質(zhì)酸、自體滑膜Wan等12用人骨髓間充質(zhì)干細胞經(jīng)離心使細胞聚集，與地塞米松和轉(zhuǎn)化生長因子β1雜的多因子參與的聯(lián)合反應(yīng)。關(guān)于動物體內(nèi)的實驗，文獻報道較多，文獻中的實驗均采用了兔作為實驗對Madry1312染到NIH3T3細胞中，再將轉(zhuǎn)然后細胞植入兔股骨滑車凹陷骨軟骨缺損處，3周后實驗結(jié)果顯示此基因加速了軟骨的修復(fù)。Mason147周后，實驗結(jié)果顯示，有新的骨和軟骨再生。Wakitani等15利用患者骨髓的骨髓間充質(zhì)干細胞，在混合膠原凝膠后，植入到膝關(guān)節(jié)軟骨缺損處，經(jīng)過42周的檢查也有明顯改善。小結(jié)的熱點。但骨髓間充質(zhì)干細胞治療骨關(guān)節(jié)炎的研究，仍主要處于基礎(chǔ)實驗研究階段，對于人體在體的實驗依然比較少，有很多問題還需要進一步研究16。首先，如何調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細胞定向分化的轉(zhuǎn)錄因子之間相互影響機制目前尚未完全明確，現(xiàn)階段研究表明影響骨髓間充質(zhì)干細胞分化方向需要多轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控，而不是由單一因素刺激完成。其次，因為骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生機制是多因素的，對于軟骨細胞的修復(fù)對于骨關(guān)節(jié)炎的治療有多大改善，是能夠?qū)⒁寻l(fā)生的骨關(guān)節(jié)炎逆轉(zhuǎn)性的恢復(fù)到發(fā)病以前，還是能夠阻止其進一步發(fā)展，抑或只是起到預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎損傷的作用？這些問題都需要進行大范圍的人體在體試驗才能得出結(jié)論。相信隨著研究的深入，對骨髓間充質(zhì)干細胞的了解將更為全面和深刻，不久的將來，骨髓間充質(zhì)干細胞將被廣泛應(yīng)用于骨性關(guān)節(jié)炎的治療。參考文獻[J].醫(yī)學(xué),2013,34(18):2888-2891.WakitaniS,ImotoK,YamamotoT,etal.Humanautologouscultureexpandedbonemarrowmesenchymalcelltransplantationforrepairofcartilagedefectsinosteoarthriticknees.[J].Osteoarthritis&Cartilage,10(3):199-206.QiY,YanW.Mesenchymalstemcellsheetencapsulatedcartilageprovidesgreatpotentialforcartilagedefectsrepairosteoarthritis.[J].MedicalHypotheses,2012,79(3):42421.CaplanAI,DennisJE.CaplanAI,DennisJEMesenchymalstemcellsastrophicmediators.JCellBiochem98:1076-1084[J].JournalofCellularBiochemistry,2006,98.FrancescaV,GianlucaG,MatildeT,etal.Clinicaluseofbonemarrow,bonemarrowconcentrate,andexpandedbonemarrowmesenchymalstemincartilagedisease.[J].StemCells&Development,2013,22(2):181-192.DiekmanBO,Chia-LungW,LouerCR,etal.Intra-articulardeliveryofpurifiedmesenchymalstemcellsfromC57BL/6orMRL/MpJsuperhealerprevents posttraumatic arthritis.[J]. 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