干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)狀分析

干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎的現(xiàn)狀分析（僅供參考）時(shí)間：201634目錄引言 1骨關(guān)節(jié)炎中關(guān)節(jié)軟骨損傷機(jī)制 1骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的研究 2骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的研究現(xiàn)狀 2骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的作用及途徑的研究進(jìn)展 2小結(jié) 3參考文獻(xiàn) 3引言骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)又稱(chēng)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(rèn)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(guò)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(jī)械應(yīng)力、免疫、炎癥、基因調(diào)控、營(yíng)養(yǎng)缺失等多重因素聯(lián)合作用的結(jié)果。現(xiàn)仍沒(méi)有一種有效的途徑來(lái)改善或是逆轉(zhuǎn)OA的病理過(guò)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(jìn)展，卻不能對(duì)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(xì)胞(stemcell)是一類(lèi)具有自我復(fù)制自我更新能力的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，可以分化成多種功能細(xì)胞。骨髓間充質(zhì)干細(xì)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(qiáng)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(xì)胞。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，BMSCs過(guò)細(xì)胞間相互作用和多種因子的分泌來(lái)調(diào)節(jié)局部環(huán)境和活化內(nèi)源性祖細(xì)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(xì)胞3,4。本文就過(guò)去十幾年間BMSCs作為種子細(xì)胞通過(guò)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(jìn)展作一綜述。骨關(guān)節(jié)炎中關(guān)節(jié)軟骨損傷機(jī)制骨關(guān)節(jié)炎是機(jī)械性和生物性因素相互作用，使關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和軟骨下骨正常進(jìn)行的合成與降解失去平衡的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)無(wú)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(shuō)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(xì)胞基質(zhì)，它由稀疏分布的軟骨細(xì)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(kāi)始，最早出現(xiàn)在關(guān)節(jié)軟骨表面。這些損傷逐漸擴(kuò)展累及特定的關(guān)節(jié)間室，由于負(fù)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(dá)軟骨下骨。早期在裂縫周?chē)^察到細(xì)胞增殖，不過(guò)局限于表淺位置。這些細(xì)胞中有許多已經(jīng)變的肥大。可以觀察到從表面開(kāi)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(jìn)程的發(fā)展，并使受損軟骨細(xì)胞得到修復(fù)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的研究骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的研究現(xiàn)狀導(dǎo)分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等。Sasaki等學(xué)者通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞通過(guò)分化為各種皮膚細(xì)胞Beeres等8利用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成功修復(fù)心肌細(xì)胞傳導(dǎo)阻滯。Giannoni9發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以再生修復(fù)ft羊長(zhǎng)骨缺損。干細(xì)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(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng)，既利于成熟軟骨細(xì)胞形成的微環(huán)境、分泌的細(xì)胞因子誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化，同時(shí)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子促進(jìn)細(xì)胞增殖和合成基質(zhì)，防治體外軟骨細(xì)胞去分化。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的作用及途徑的研究進(jìn)展骨細(xì)胞分化，二是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子又促進(jìn)了細(xì)胞增殖和合成基質(zhì)，以此來(lái)防治體外軟骨細(xì)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(xì)胞比正常人更多地表達(dá)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子βMurphy等發(fā)現(xiàn)，來(lái)源于嚴(yán)重10。有學(xué)者對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外向軟骨細(xì)胞分化能力進(jìn)行研究。Hegewaid等11利用馬的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，將其與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)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(xì)胞經(jīng)離心使細(xì)胞聚集，與地塞米松和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1雜的多因子參與的聯(lián)合反應(yīng)。關(guān)于動(dòng)物體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，文獻(xiàn)報(bào)道較多，文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)均采用了兔作為實(shí)驗(yàn)對(duì)Madry1312染到NIH3T3細(xì)胞中，再將轉(zhuǎn)然后細(xì)胞植入兔股骨滑車(chē)凹陷骨軟骨缺損處，3周后實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示此基因加速了軟骨的修復(fù)。Mason147周后，實(shí)驗(yàn)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(xì)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(guò)42周的檢查也有明顯改善。小結(jié)的熱點(diǎn)。但骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎的研究，仍主要處于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究階段，對(duì)于人體在體的實(shí)驗(yàn)依然比較少，有很多問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究16。首先，如何調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化的轉(zhuǎn)錄因子之間相互影響機(jī)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(xì)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?yàn)楣顷P(guān)節(jié)炎的發(fā)生機(jī)制是多因素的，對(duì)于軟骨細(xì)胞的修復(fù)對(duì)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(jìn)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(wèn)題都需要進(jìn)行大范圍的人體在體試驗(yàn)才能得出結(jié)論。相信隨著研究的深入，對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的了解將更為全面和深刻，不久的將來(lái)，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞將被廣泛應(yīng)用于骨性關(guān)節(jié)炎的治療。參考文獻(xiàn)[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 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