中科西部干细胞研究院:干细胞改善股骨头坏死患者的疼痛和功能

2021
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近日,耶鲁大学医学院在股骨头坏死的治疗上取得新进展,将干细胞疗法与3D成像技术相结合,作为股骨头坏死的新疗法。 研究负责人Daniel Wiznia 博士说:

近日,耶鲁大学医学院在股骨头坏死的治疗上取得新进展,将干细胞疗法与3D成像技术相结合,作为股骨头坏死的新疗法。

研究负责人Daniel Wiznia 博士说: “这种新的干细胞疗法促进了患者疼痛和功能的改善。干细胞降低了股骨头塌陷的风险。这意味着年轻人需要髋关节置换手术和随后的再次手术的患者更少。”

股骨头坏死是由于股骨头的供血不足引起的。如果不及时治疗,它最终会导致股骨头塌陷,需要患者进行髋关节置换术。据了解,美国每年有超过20,000 人患有股骨头坏死,年龄通常在30 至40 岁之间。然而,对于这个年龄的患者,全髋关节置换术并不理想,因为它可能会磨损,并且患者以后需要进行更多的手术。因此,如何避免股骨头坏死后股骨头塌陷和髋关节置换是目前需要解决的核心问题。

干细胞结合3D成像,为患者制定个性化治疗方案

Daniel Wiznia 博士的团队将干细胞应用于治疗股骨头坏死。首先,从患者的骨盆中取出骨髓。然后将干细胞从骨髓中分离、浓缩并注入股骨的无血管部分。干细胞疗法已显示出有趣的结果。手术后不久,许多患者股骨头坏死区的血液供应就恢复了,骨骼中充满了新的细胞。

目前,研究团队正在应用3D 成像技术,以更好地为每个特定患者量身定制这种治疗方法。使用计算机模型,可以定制图像并为每个患者创建一个模型,使临床医生能够更好地定位病变和坏死的骨骼。使用3D成像技术后,临床医生可以更针对性地注射干细胞,使缺损完全愈合,恢复关节完整性。

间充质干细胞治疗股骨头坏死的各种策略

股骨头坏死是一个伴随着骨坏死和骨重建的过程。但由于股骨头内成骨细胞数量和功能不足,骨重建速度不足以补偿骨坏死,不可避免地导致股骨头坏死。间充质干细胞(MSCs) 具有自我更新能力和分化成多种细胞类型的潜力,因此它们可以分化为成骨细胞和血管内皮细胞,用于骨修复和血管生成。此外,干细胞可以分泌多种细胞因子,如IL-6、肝细胞生长因子

(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)等,通过旁分泌作用促进坏死区的血液供应。因此,成骨和血管生成是MSCs治疗股骨头坏死最重要的机制之一。

近年来,出现了多种将间充质干细胞与其他技术相结合治疗股骨头坏死的方法,并取得了临床效果。

NO.1

中央减压联合间充质干细胞移植

核心减压是早期治疗股骨头坏死最经典的方法。它可以减少对骨骼的压力,去除坏死组织,并刺激新骨的形成。但髓核减压只能在轻伤患者中观察到,才能达到较好的效果,对重伤患者无效。

因此,科学家们正在尝试采用核心减压联合间充质干细胞移植治疗股骨头坏死,取得1+12的疗效。此前的一项随机对照研究[4]显示,临床评分和髋关节中位存活率中央减压联合自体骨髓单核细胞移植的患者疗效明显优于单纯中央减压患者。

NO.2

转基因间充质干细胞移植

随着基因工程技术的快速发展,转基因间充质干细胞在临床前试验中被认为是治疗股骨头坏死的种子细胞。经基因改造后,间充质干细胞的治疗效果显着提高。

国外一项动物实验[5]探讨了血管内皮细胞生长因子165(VEGF-165)和骨形态发生蛋白2(BMP-2)、改良骨髓间充质干细胞(BMSC)对兔股骨头坏死的影响。结果提示VEGF-165/BMP-2基因的转染改善了BMSCs的成骨,增加了新骨的数量和质量,加速了股骨头坏死的修复。

骨组织工程技术与间充质干细胞移植

如今,骨组织工程技术是骨科研究的热门领域,由细胞、支架和支架组成。间充质干细胞因其优良的分化能力、较强的增殖活性和低免疫原性,已成为骨组织工程最理想的细胞来源。支架或支架可用于调节细胞功能,不仅可以整合细胞和受体,还可以为股骨头坏死区域提供生物力学支持。因此,MSC与载体或支架的结合有望成为治疗股骨头坏死的新方法。目前,多种新材料已开始与干细胞联合用于治疗股骨头坏死,但仍处于初步尝试阶段,有待进一步探索。

如今,越来越多的研究表明间充质干细胞治疗股骨头坏死是安全有效的,有望为股骨头坏死的治疗提供新的思路。但是,仍有一些问题需要解决,例如哪些患者适合干细胞治疗、最佳细胞来源、最佳移植方法以及最佳使用细胞数等。虽然今天仍有许多问题需要解决,但随着研究的深入,预计未来干细胞将成为保存髋关节治疗股骨头坏死的有效替代方法。

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关键词:
干细胞,移植,血管,患者,髋关节

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