股骨头坏死(ONFH)又称缺血性股骨头坏死,是骨科中常见的难治性疾病,主要病因是股骨头血液供应遭到破坏,导致骨髓成分减少与骨细胞死亡,最终股骨头坏死塌陷,引起髋部疼痛,降低患者的生活质量。
近年来,干细胞具有血管再生及骨再生重建作用,成为早期ONFH治疗研究的热点。
01干细胞治疗结合髓芯减压更有效
来自广东省人民医院的李梦远医生等人总结了当前的研究,包括11项随机对照试验和7项回顾性研究,报告了总共916例患者和1257髋的临床结果。分别有557个和700个髋关节接受了髓芯减压和髓芯减压加干细胞治疗。
比较髓芯减压与髓芯减压加干细胞治疗的临床评估评分、股骨头放射学进展和全髋关节置换(THA)的转换率。
其中10项研究报道了干细胞治疗与髓芯减压联合应用时髋关节功能的显著改善。
亚组分析的汇总结果表明,干细胞组在中期基础上具有较低的退行速度(P = 0.001),干细胞组在2-5年的随访中有较低的影像学进展率[P = 0.003],干细胞治疗令髋关节置换率较低(P < 0.0001)。
即与单独髓芯减压相比,干细胞扩增加髓芯减压使塌陷率降低2.97倍,影像学进展率降低3.52倍,髋关节置换率降低2.85倍。
因此,总结以上临床研究的荟萃分析可见,干细胞治疗结合髓芯减压在预防塌陷、影像学进展和发展为全髋关节置换方面更有效。
02干细胞治疗ONFH的作用机理
干细胞应用于ONFH,主要在于一方面干细胞移植坏死区后,能利用其自身的高分化增殖潜能,生成新生毛细血管及成骨细胞,帮助坏死区骨组织重建,坏死区血管再生,血液循环改善,坏死骨被新生骨组织长入替代、进而缓解髋关节疼痛,部分延缓了股骨头坏死的进程。早期研究发现股骨头坏 死区的血管堵塞严重影响了干细胞传输。
科学家证实了股骨头坏死区的干细胞数量及活性明显下降,发现间充质干细胞能促进成骨细胞形成、抑制破骨细胞活性, 众多研究者通过移植干细胞,大大改善了股骨头继续坏死的发生率。
另一方面移植坏死区的干细胞利用其旁分泌作用 机制,分泌及诱导多种细胞活性因子集聚,共同作用促进成血管、成骨。
干细胞治疗ONFH的移植方式
髓芯减压灌注法:该方法需要在X线透视引导下,首先对坏死区进行钻孔减压,通过减压通道,将干细胞注射至 坏死去区内,此方法既保留了髓芯减压术的优势,也发挥了干细胞的作用,但髓芯减压术可能会加快骨坏死区塌陷。
经皮置管注射法:陈兴灿等在 X 线透视引导下,经 皮肤将穿刺针置于股骨头坏死病灶区,经穿刺针留置导管, 连接微泵装置,通过微泵将干细胞注入坏死灶内。经皮置管 注射法可将干细胞直接注射到坏死病变部位,经过局部微循环作用于周围坏死区,不需经过分支血管输入,可留置导管多次注入干细胞,但有发生感染的风险。
血管介入输入法:通过介入穿刺技术,将制备的干细胞悬液通过旋股动脉输入,经血液循环到达股骨头坏死区,从而发挥干细胞作用。血管灌注法可使干细胞经血液循环,随 着支配股骨头血供的血管到达坏死区域,从而辅助血管与骨修复。该方法需要特定的介入手术室,在持续射线引导下进行,需要手术操作者具有一定的介入穿刺技术能力,操作相 对较困难,结果可能出现干细胞输入偏差。
小结
近年来,干细胞的独有特性为再生医学领域与股骨头坏死疾病领域开辟了新的治疗方法,干细胞疗法联合髓芯减压针对股骨头坏死的临床应用具有广阔的前景,相信在未来不久治愈更多的患者!
骨髓间充质干细胞治疗ONFH在临床上已取得初步成功。在经典治疗方法的基础上衍生出一系列的新方法,这些方法补充和完善了MSCs治疗的许多方面,包括干细胞的提取、分离、纯化和浓缩,以及与组织工程、基因修饰和转染的结合。
虽然已经取得了许多成就,但仍有许多问题有待解决,需要更多的基础研究和临床试验来寻找MSCs分化的潜在分子机制、理想的细胞来源和优化的移植方法。随着跨学科哲学的普及,我们相信MSCs可以为ONFH患者提供更多的选择和帮助。
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现涵盖iPSc诱导多能干细胞,鲜活细胞、间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞,肿瘤疫苗等;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时拥有个体化iPS制备和分化成精原细胞、卵原细胞并形成精子、卵子技术、NSC脑部立体定向技术、NSC球后视神经靶向技术等。