注射滑膜干细胞可有效抑制变形性膝盖关节症恶化保护软骨

2020
09/21

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译程健康
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为治疗变形性膝关节症仅在关节内注射一次脂肪组织提取出的体性干细胞的治疗方法。

目前日本国内约850万人罹患的变形性膝盖关节症,其新型疗法在动物实验模型上已经取得了成功!

说明图

定期性的在关节内注射滑膜干细胞抑制了变形性膝盖关节症的恶化,并证实了滑膜干细胞会产生大量具有软骨保护作用的营养因子。它有望作为变形性膝盖关节症的新疗法被广泛应用。

东京医科齿科大学再生医疗研究中心的教授関矢一郎和助教大关信武等人组成的研究小组用小鼠进行的研究中,用膝盖关节的滑膜培养出体性干细胞(滑膜干细胞),再定期向关节内注射,通过这种方法可以成功抑制变形性膝关节关节症的恶化。

由于给关节内注射的细胞数量会急速减少,对属于慢性病态的变形性膝关节症来说,1次的注射效果并不显著,而定期注射的效果明显更好。

另外,关节内注射的滑膜干细胞的几乎都在滑膜上成活,也证实会产生大量保护软骨的营养因子。该研究是科学技术振兴机构“再生医療実現拠点ネットワークプログラム 再生医療の実現化ハイウェイ(平成27年度より日本医療研究開発機構所管)”的支持下举行的,因此,其研究成果于平成28年2月12日上午11点(英国时间)在国际科学杂志《Osteoarthritis and Cartilage》(变形性关节症和软骨)上进行了线上发表。

研究成果的概要

为了使小鼠患上变形性膝关节症,研究者们切离了小鼠膝关节前的十字韧带。切离后8周之后,无任何处理的小鼠被确诊患上了软骨损伤和滑膜炎,相比之下,从术后1周开始每周在关节内注射滑膜干细胞的小鼠,软骨变化和滑膜炎的恶化明显得到了控制。但是如果只在关节内注射一次干细胞,其效果也是有限的。

用可以追踪细胞的基因突变小鼠进行滑膜干细胞关节内注射,使用映射技术对关节内注射后的滑膜干细胞进行实时动态分析只注射1次的话,3 ~ 4周左右,每周注射的话,总是能被检测出(还存在滑膜干细胞)。由此,我们得知,定期进行注射可以有效充分地维持滑膜干细胞的效果。

此外,关节内注射的细胞在关节内并没有分布在软骨和半月板上,而是直接在滑膜上成活。而且,在滑膜上成活的滑膜干细胞与注射前一样,依然保持着干细胞的特点。研究者把人体的滑膜干细胞注射到小鼠的关节内,以此来观察基因的表现变化。滑膜细胞成活后约莫出现了1060种人类基因,这其中有很多与保护软骨、抑制炎症相关的。由此我们可知,关节内注射的滑膜干细胞在滑膜上成活后仍然保持干细胞的特征,并会产生与保护软骨及抑制炎症有关的营养因子,这就是人体抑制软骨磨损的机制。

研究成果的意义

近年来,为治疗变形性膝关节症仅在关节内注射一次脂肪组织提取出的体性干细胞的治疗方法,目前该治疗在日本不被纳入医保。

但是对于慢性病来说,仅注射一次干细胞并不会有明显维持效果,其效果对应机制也不明确。研究小组通过使用变形性膝关节症模型,首次明确了定期注射干细胞的必要性以及所采用的细胞的动态与作用机制。以该研究成果为基础,今后以预防和治疗变形性膝关节症为目的,计划进行定期关节内注射滑膜干细胞的相关临床研究。


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关键词:
滑膜干细胞,膝关节症,变形性,关节症,滑膜炎,软骨,膝盖,保护

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