導語(yǔ)：運動(dòng)系統疾病它是一個(gè)或多個(gè)關(guān)節的炎癥。它通常突然出現，并以疼痛和僵硬為特征。由于肌肉組織收緊，從而形成防御位置以防止關(guān)節活動(dòng)，因此會(huì )加劇僵硬。間充質(zhì)干細胞在運動(dòng)醫學(xué)方面具有潛力，有助于肌肉恢復、半月板撕裂以及肌腱和韌帶損傷。

什么是運動(dòng)系統疾病

運動(dòng)系統疾病是指影響人體運動(dòng)系統的各種疾病，這些疾病可以涉及骨骼、肌肉、關(guān)節、韌帶、肌腱、神經(jīng)和血管等多個(gè)組成部分。運動(dòng)系統疾病通常表現為疼痛、僵硬、活動(dòng)受限等癥狀，并可能伴隨其他系統的功能障礙。常見(jiàn)的運動(dòng)系統疾病有：骨折愈合、肌肉損傷與修復、關(guān)節軟骨疾病和骨關(guān)節炎、半月板損傷等。

運動(dòng)系統疾病的治療方式多種多樣：涵蓋了從物理治療到藥物治療、康復訓練以及干細胞療法。

其中藥物治療在運動(dòng)系統疾病中最常見(jiàn)，例如外用NSAIDs廣泛用于治療運動(dòng)系統損傷引起的輕、中度疼痛。這類(lèi)藥物通過(guò)減輕炎癥和疼痛來(lái)緩解癥狀，適用于骨科、運動(dòng)醫學(xué)和康復醫學(xué)等領(lǐng)域。但許多的藥物在治療運動(dòng)系統疾病會(huì )出現很多副作用，長(cháng)期使用某些藥物可能對身體造成永久性損害。

近年來(lái)，研究人員發(fā)現間充質(zhì)干細胞在治療運動(dòng)系統疾病方面具有顯著(zhù)的優(yōu)勢，包括促進(jìn)組織修復、免疫調節、抗氧化特性、強大的再生能力以及良好的安全性和臨床應用效果，這些特性使間充質(zhì)干細胞成為了治療運動(dòng)系統疾病的有效工具。

本文詳細介紹了間充質(zhì)干細胞在以下運動(dòng)系統疾病中的作用：骨折愈合、肌肉損傷與修復、關(guān)節軟骨疾病和骨關(guān)節炎、半月板損傷、肌腱和韌帶損傷、椎間盤(pán)疾病治療。

運動(dòng)系統疾病如何治療？間充質(zhì)干細胞的治療案例有哪些？

2024年9月3日，邁阿密大學(xué)米勒醫學(xué)院在國際期刊《Stem Cell Translational Medicine》上發(fā)布了一篇《細胞療法在肌肉骨骼疾病治療中的應用》的研究結果。

重要性聲明：本文回顧了支持間充質(zhì)干細胞在骨科中使用的臨床證據，概述了其在肌肉損傷和修復、肌腱損傷、韌帶撕裂以及減輕骨關(guān)節炎影響方面的潛力。干細胞的治療用途有可能徹底改變再生醫學(xué)。

1、間充質(zhì)干細胞療法在骨折愈合中的應用

骨折愈合是一系列復雜事件的結果，通常會(huì )導致骨骼完全修復至受傷前的狀態(tài)。骨折愈合的一個(gè)關(guān)鍵特征是通過(guò)軟骨內骨化和膜內骨化相結合而實(shí)現的。

骨折后的這種血管生成過(guò)程受到血腫形成和隨后一系列細胞間連接以及生長(cháng)因子、細胞因子和白細胞介素的釋放的刺激，這些生長(cháng)因子、細胞因子和白細胞介素會(huì )導致向骨折部位趨化。血管生成對于間充質(zhì)干細胞從體循環(huán)以及先前描述的血管周?chē)亲婕毎焦钦鄄课坏倪\輸至關(guān)重要。

臨床研究

然而，在過(guò)去 10 年中，至少有 8 項臨床試驗注冊了骨折愈合或使用間充質(zhì)干細胞治療不愈合。大多數試驗都專(zhuān)注于以骨髓間充質(zhì)干細胞作為骨折愈合的主要間充質(zhì)干細胞治療方法。一項試驗將 32 名年齡在 70-85 歲之間的患者隨機分配接受髓內釘 + 骨髓間充質(zhì)干細胞治療或單獨髓內釘治療。

這些患者將接受 1 年隨訪(fǎng)，主要評估安全性、CT 和 X 光檢查、臨床狀況和生活質(zhì)量。由于老年人髖部骨折的發(fā)病率和死亡率較高，因此改善這些患者的臨床狀況和生活質(zhì)量可能會(huì )產(chǎn)生重大的臨床影響。

2、間充質(zhì)干細胞療法在肌肉損傷與修復中的應用

肌纖維損傷后，受損纖維的細胞核會(huì )發(fā)生凋亡。這些細胞核無(wú)法替換，部分解釋了患者在中度或重度骨骼肌損傷后出現的肌肉萎縮和虛弱。這種損傷的內源性修復機制源自骨骼肌干細胞，稱(chēng)為衛星細胞（也稱(chēng)為肌衛星細胞）。

目前，尚無(wú)臨床試驗研究間充質(zhì)干細胞對肌肉愈合的影響，因為所有試驗都集中在肌腱連接處或肌腱單元，而不是肌肉本身的分離。正在進(jìn)行的研究是，研究間充質(zhì)干細胞在虛弱患者中的潛在作用，以幫助緩解肌肉減少癥、肌肉萎縮癥和衰老引起的力量喪失。

該領(lǐng)域的臨床試驗在 CRATUS 第 1 和第 2 期試驗中展示了一些潛力，這些試驗探索了使用同種異體骨髓間充質(zhì)干細胞在輕度虛弱患者中恢復衰老微環(huán)境并重現其生物活性的概念。

這些試驗的結果表明，骨髓間充質(zhì)干細胞具有生物活性和有效性，可以對抗肌肉減少癥和與年齡相關(guān)的肌肉萎縮，提高手握力，增加 6 分鐘步行距離，減少循環(huán) TNF-α。

3、間充質(zhì)干細胞在關(guān)節軟骨疾病和骨關(guān)節炎中的應用

據估計，美國有 3080 萬(wàn)成年人患有骨關(guān)節炎 (OA)，全球有超過(guò) 3 億成年人患有骨關(guān)節炎 (OA)。關(guān)節軟骨是長(cháng)骨末端的透明軟骨，由一層薄薄的軟骨組成，與椎間盤(pán)附近的穿孔皮質(zhì)骨結合在一起，為關(guān)節間的活動(dòng)和重量傳遞提供低摩擦表面。

鑒于受影響的組織眾多且涉及不同的炎癥途徑，間充質(zhì)干細胞的多功能性已成為治療骨關(guān)節炎的潛在治療選擇。多項臨床研究已檢驗了間充質(zhì)干細胞對骨關(guān)節炎的潛在益處。

一項隨機 2B 期安慰劑對照臨床試驗測試了關(guān)節內注射自體脂肪間充質(zhì)干細胞治療骨關(guān)節炎的有效性、安全性和結果評分。

12 名患者接受了脂肪間充質(zhì)干細胞治療，并與 12 個(gè)注射生理鹽水的膝關(guān)節作為對照，并進(jìn)行了 6 個(gè)月的隨訪(fǎng)。WOMAC 評分是主要結果，次要結果包括放射學(xué)檢查和 MRI 結果。

研究得出結論，與對照組相比，單次注射脂肪間充質(zhì)干細胞可在 6 個(gè)月時(shí)顯著(zhù)改善WOMAC 評分。未觀(guān)察到嚴重不良事件。MRI 評估顯示間充質(zhì)干細胞組 6 個(gè)月時(shí)軟骨缺損無(wú)顯著(zhù)變化，而對照組軟骨缺損增加。

4、間充質(zhì)干細胞療法在半月板損傷中的應用

膝關(guān)節半月板的功能是傳遞關(guān)節反作用力、潤滑、為軟骨提供營(yíng)養，并充當減震器。半月板是一種復雜的組織，由細胞、專(zhuān)門(mén)的細胞外基質(zhì)分子以及區域特異性的神經(jīng)支配和血管化組成。

Sekiya 等人進(jìn)行的兩項研究。第一項研究結合了手術(shù)修復和間充質(zhì)干細胞治療半月板損傷。該系列研究了 5 名患有復雜退行性?xún)葌劝朐掳逅毫训幕颊摺?/p>

他們通過(guò)標準手術(shù)程序接受全內和由內向外修復的手術(shù)修復，并在手術(shù) 2 周后使用 18 號針頭將體外培養的自體間充質(zhì)干細胞懸液移植到修復部位。

 4 名皮瓣撕裂患者在 52 周時(shí)發(fā)現 2 名患者的撕裂區完全穩定且光滑，2 名患者的撕裂區部分修復。據報道，放射狀撕裂患者在最后一次隨訪(fǎng)中也已完全愈合。

所有患者 1 年時(shí)的關(guān)節鏡檢查和 Lysholm 評分均高于術(shù)前水平。

修復和移植滑膜間充質(zhì)干細胞之前和之后的半月板撕裂。

修復前后和移植滑膜 MSCs 期間的關(guān)節鏡圖像以及用縫合線(xiàn)（藍線(xiàn)表示）的撕裂和修復圖形如圖所示。

5、間充質(zhì)干細胞療法在肌腱和韌帶損傷中的應用

韌帶和肌腱損傷是常見(jiàn)的骨科問(wèn)題，每年影響美國約1700萬(wàn)患者。這些損傷通常會(huì )導致愈合緩慢，需要長(cháng)時(shí)間的康復，并形成疤痕組織，需要多年的重塑才能獲得功能性組織。

因此，人們正在探索替代方法，例如使用 間充質(zhì)干細胞或間充質(zhì)干細胞樣細胞的細胞療法作為手術(shù)方法的輔助手段。

Wang 等人進(jìn)行的一項研究提供了有希望的證據，用于評估間充質(zhì)干細胞增強韌帶重建的療效。

一項雙盲 RCT 審查了 17 名患者，他們接受了 HA 培養基中 75 × 10 ⁶個(gè)同種異體未成熟間充質(zhì)前體細胞 (MPC) 的單次關(guān)節內注射，并進(jìn)行了 ACL 重建?；加邪朐掳鍝p傷而需要三分之一切除或重建且會(huì )改變通常的 ACL 康復的患者被排除在外。

在 24 個(gè)月的隨訪(fǎng)中，接受間充質(zhì)干細胞注射的患者的 KOOS 和疼痛評分改善顯著(zhù)更高。此外，還發(fā)現這些患者在 24 個(gè)月時(shí)外側脛股關(guān)節間隙變窄減少。

前交叉韌帶重建后，脛股關(guān)節間隙寬度在 24 個(gè)月內（??內側關(guān)節間隙寬度）相對于基線(xiàn)的變化。

（A）脛股關(guān)節間隙寬度在 24 個(gè)月內（??內側關(guān)節間隙寬度）相對于基線(xiàn)的變化。

（B）顯示平均值和 95% 可信區間。

縮寫(xiě)：HA，透明質(zhì)酸；MPC，間充質(zhì)前體細胞。

6、間充質(zhì)干細胞療法在椎間盤(pán)疾病治療中的應用

退行性椎間盤(pán)疾病 (DDD) 是椎間盤(pán)疾病的總稱(chēng)，一般指因腰椎間盤(pán)突出或其他椎間盤(pán)源性腰痛引起的腰椎病理。這類(lèi)常見(jiàn)疾病隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而增加，患病率也不斷上升，也已成為間充質(zhì)干細胞治療的目標。

2021 年的一項 RCT 薈萃分析表明，間充質(zhì)干細胞療法可以降低 VAS 評分和 Oswestry 殘疾指數評分，表明間充質(zhì)干細胞有可能成為 DDD 的一種新型治療干預措施。

在過(guò)去 10 年中，已有 3 項臨床試驗完成，另有 3 項臨床試驗正在注冊，以研究使用間充質(zhì)干細胞治療椎間盤(pán)突出癥。其中一項試驗報告的結果顯示，將骨髓間充質(zhì)干細胞 直接注射到髓核中，可降低所有時(shí)間點(diǎn)的腰痛 VAS 評分，降低 6 個(gè)月和 12 個(gè)月時(shí)的坐骨痛 VAS 評分，增加 12 個(gè)月時(shí) MRI 顯示的腰椎間盤(pán)含水量。

關(guān)于椎間盤(pán)疾病的 MSCs 的最新臨床試驗

結論

間充質(zhì)干細胞治療運動(dòng)系統疾病（骨折愈合、肌肉損傷與修復、關(guān)節軟骨疾病和骨關(guān)節炎、半月板損傷、肌腱和韌帶損傷、椎間盤(pán)疾病治療）的應用是一個(gè)新興且前景光明的醫學(xué)領(lǐng)域。

盡管存在這些挑戰，但仍在取得進(jìn)展，間充質(zhì)干細胞進(jìn)入肌肉骨骼疾病治療手段的潛力仍然很大。間充質(zhì)干細胞的應用有可能徹底改變我們處理和管理肌肉骨骼疾病的方式。

參考資料：Justin Trapana、Jonathan Weinerman、Danny Lee、Anil Sedani、David Constantinescu、Thomas M Best、Francis J Hornicek、Joshua M Hare，基于細胞的療法在肌肉骨骼疾病治療中的應用，干細胞轉化醫學(xué)，2024；，szae049，https ://doi.org/10.1093/stcltm/szae049

免責說(shuō)明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業(yè)觀(guān)點(diǎn)，不構成任何臨床診斷建議！杭吉干細胞所發(fā)布的信息不能替代醫生或藥劑師的專(zhuān)業(yè)建議。如有版權等疑問(wèn)，請隨時(shí)聯(lián)系我。
版權說(shuō)明：本文來(lái)自杭吉干細胞科技內容團隊，歡迎個(gè)人轉發(fā)至朋友圈，謝絕媒體或機構未經(jīng)授權以任何形式轉載至其他平臺，轉載授權請在網(wǎng)站后臺下方留言獲取。