使用干细胞治疗关节炎和软骨损伤

科学的进步使这成为一种可能的选择吗?

我每天都看到与时间和老化作斗争的病人。 我们希望保持积极健康,最重要的是不要有痛苦。 我们希望继续做我们喜欢做的事情,其中​​许多需要健康的关节,但我们正在对抗关节中软骨的损伤和恶化。

在我们周围,我们看到了直到生命末期才开展非凡活动的人们的例子。

我们看到人们跑马拉松,或者走高尔夫球场,但我们的关节不会让我们跟上。 我还看到很多年轻和中年运动员的关节受到损伤,并担心这种损伤的长期影响,如果这意味着他们继续这些活动的能力有限。

出现的问题是:我们能做什么? 软骨的愈合或再生能力有限,但我们需要的时间长于持续时间。 我们能做任何事情来刺激软骨的愈合 ,或为我们的关节再生一层新的缓冲材料吗? 干细胞是否能够扭转衰老或损伤关节的过程?

什么是软骨及其如何受损?

软骨是一种结缔组织在体内。 在我们的关节中,我们有几种类型的软骨,但大多数人通常指称关节或透明软骨关节的光滑衬里。

这种类型的软骨在关节的骨头端部形成平滑的垫层。 这种组织非常强壮,但它具有压缩和吸收能量的能力。 它也非常光滑,并且可以让关节轻松地滑过广泛的运动范围。

当关节软骨受损时,该平滑缓冲层可被磨损。

在创伤性损伤的情况下,有时突然的力量导致软骨脱落或被损坏,暴露出下面的骨头。 在骨关节炎(也称为退行性或磨损性关节炎)的情况下,随着时间的推移,光滑层会磨损变薄且不均匀。 最终,随着缓冲垫的磨损,关节运动会变得僵硬和痛苦。 关节可能会发炎和肿胀 。 随着这些症状恶化,典型的疼痛和活动限制成为问题。

有软骨损伤和关节炎的治疗方法,但通常这些治疗方法的重点是通过平滑受损软骨来缓解症状,或用人工种植体替代关节表面,例如膝关节置换髋关节置换手术。

干细胞如何帮助治疗软骨损伤?

干细胞是具有增殖和发育成不同类型组织的能力的特殊细胞 。 在胎儿的发育阶段,干细胞很丰富。 然而,在成年后,干细胞仅限于再生少数细胞类型的具体任务,例如血细胞。 在软骨组织中通常不存在干细胞,因此几乎没有能力治愈或再生新的软骨。

大多数情况下,在整形外科和关节问题的背景下,干细胞来自成体干细胞来源 。 主要来源是骨髓和脂肪组织。 这些干细胞具有发展成称为软骨细胞的软骨细胞的能力。 他们还通过刺激身体减少炎症,刺激细胞修复和改善血液流动,展现出其他有用的特质。 这个过程是由分泌细胞信号和生长因子引起的,刺激身体启动愈合过程。

一旦获得干细胞,就需要将其运送到软骨损伤区域。

一种选择是简单地将干细胞注入关节。 有很多研究调查了这一点,一些数据显示症状有所改善。 这种改善有多少是新软骨生长与干细胞其他影响(包括抗炎作用在内的上述愈合特性)的结果是未知的。

刚注入干细胞的问题在于软骨是一种复杂的组织,它不仅仅包含细胞。 为了再生软骨,还必须重建软骨的复杂组织结构。 软骨通常被描述为具有由胶原蛋白,蛋白多糖,水和细胞组成的支架样结构。 仅注射干细胞被认为在刺激整个软骨结构的形成方面是无效的。

目前正在对具有类软骨结构的三维组织支架类型进行研究。 然后可将干细胞注入支架中,希望能更好地恢复正常类型的软骨。 三维打印正在迅速成为这类研究的一个令人兴奋的部分。

干细胞治疗是否长期工作?

已经有许多关于干细胞用于治疗软骨损伤和关节炎的研究。 这些研究大多涉及膝关节,但也有研究也在研究踝关节,肩关节和其他关节。 大多数这些研究使用注射,因为组织工程支架仍在开发中,并没有很好的研究。

积极的一点是,这些研究常常表现出症状改善,疼痛更少,功能评分改善。 另一方面,这些研究大部分都非常小,只持续数月或数年。 干细胞注射的长期影响尚未被研究。

这不是因为没有人正在研究这些问题,而是因为收集长期数据需要很长时间。 因此,我们可能需要十年甚至更长的时间才能了解如何影响关节的长期健康。

大多数这些研究的另一个大问题是,它们没有被证明比标准的非手术性关节炎治疗好得多(如果有的话)。 因此,虽然人们可能对干细胞有一些改善,但这可能与其他被认为更安全且成本更低的治疗方法并不完全不同。 例如,如果皮质酮注射或物理疗法具有有益效果,那么为什么注射一种未显示好得多的实验性治疗?

最后,关于干细胞治疗的安全性存在严重问题。 有从免疫系统激活到恶性转化的问题 。 部分问题在于某些类型的干细胞治疗可能非常安全,而其他干细胞治疗则具有显着的风险,但都被归类为“干细胞治疗”。

患者可能很难知道他们接受的治疗有多安全。 直到我们开发出使用干细胞的通用语言,并了解不同类型干细胞治疗的风险和益处之后,我们才推荐这些实验性治疗措施为时尚早。

它值得等待吗?

我听到人们考虑关节炎治疗的后续步骤时最常见的问题之一是是否值得等待干细胞治疗:我是否应该推迟关节置换术以期干细胞即将出现?

这不太可能。 对于那些对关节有伤害的人来说,干细胞可能最有用,并且希望阻止该关节软骨的退化,而不是为了重新生长软骨的人。 例如,具有正常膝盖的年轻运动员维持韧带损伤和相关的软骨损伤。 他们的膝盖结构正常,但软骨损坏。 希望注入干细胞可以帮助刺激身体在软骨受到无法挽回的伤害之前修复损伤。

这与一个关节严重受损,不对齐,缺乏软骨,并且出现骨刺等畸形的人的情况完全不同。 在这些情况下,干细胞在不久的将来可能随时随地帮助的可能性很小。 在组织工程和干细胞传递方面,我们还有很长的路要走,以了解如何帮助这些人。

底线

干细胞被许多人认为是骨科和关节愈合的未来。 我们刚刚开始学习如何利用干细胞修复和再生软骨的能力。 虽然有令人鼓舞的研究,但我们可能需要数十年的时间才能扭转关节炎和软骨损伤的影响,从而使大多数人受益。

目前,还有许多关于干细胞的知识。 我们对治疗的风险,可能的益处以及是否比目前用于治疗关节软骨问题的其他治疗方法有优势,我们根本不了解。 现在,一个人所说的“干细胞治疗”可能与另一个人完全不同。 因此,比较治疗,安全性和有效性是非常困难的。

我建议对那些承诺使用干细胞治疗有所改善的人格外小心。 最重要的是,目前的干细胞治疗软骨问题并没有被证明可以扭转关节炎的影响。 虽然一些研究显示了一些临床改善,但这并不能治愈这种疾病。

>来源:

> LaPrade RF,Dragoo JL,Koh JL,Murray IR,Geeslin AG,Chu CR。 “AAOS研究座谈会更新和共识:骨科损伤的生物治疗”J Am Acad Orthop Surg。 2016年7月; 24(7):e62-78。

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