骨关节炎影响着全球约2.5亿人,而且逐渐呈现年轻化趋势。尽管目前已有多种治疗方法(如药物治疗、改善生活方式、物理治疗等),来减轻骨关节炎的组织损伤,但主要以改善症状为主,很难阻止病情继续进展。一旦到了疾病末期,需要进行关节置换之前,几乎没有其他行之有效的治疗方法。
不过近年来随着再生医学的发展,除了我们熟知的脐带间充质干细胞、自体脂肪干细胞外,又一“神奇”的干细胞逐渐进入人们的视野,它就是可修复软骨损伤的“牙髓干细胞”,有望成为骨关节炎的“终结者”。
“骨关节炎(OA)”属于一种慢性退行性关节疾病,又被称为“退行性关节炎”,其特征是逐渐且不可逆的关键软骨组织(包括关节软骨、半月板等)损伤/退化,并伴随关节炎症、关节骨质变化。患者可出现关节疼痛、僵硬、肿胀、畸形、活动受限等表现,严重者甚至可能因关节功能丧失,而有一定的致残风险。
骨关节炎多见于老年人、常穿高跟鞋的女士、久坐的上班族、司机等人群。其发生可能与衰老、肥胖、受凉、关节重复负重/损伤等因素有关。
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研究人员发现牙齿在受伤后,能形成修复性牙本质,由此认为牙髓中存在常驻干细胞群。并于2000年和2003年,先后在人类恒牙和乳牙中,发现牙髓干细胞(DPSCs)。在过去20多年间,我们见证了牙髓干细胞在临床研究方面取得的巨大进步。
牙髓干细胞(DPSC)是来自人类脱落乳牙的干细胞(SHED),可分化成其他特定细胞,例如脂肪细胞、肌细胞、骨细胞和软骨细胞(详见下图),是作为软骨再生等细胞再生疗法的合适的干细胞来源。
其中,人牙髓干细胞(hDPSC)是从牙髓中分离出来的一类具有自我更新能力和多能分化潜能的间充质干细胞,具有如下优势:
1、hDPSC能在某些条件下,分化成多种类型的组织细胞,有助于透明软骨和纤维软骨的再生。
2、与传统的间充质干细胞(MSC)相比,hDPSC可通过分泌多种免疫因子[如转化生长因子β1(TGFβ1)、肝细胞生长因子(HGF)],而具有强大的免疫调节特性。
3、hDPSC的制备侵入性比其他MSC小,使用更加方便。
4、输注hDPSC在维持骨骼稳态方面具有良好的效果,有望成为治疗骨关节炎、类风湿性关节炎、骨质疏松症等多种骨骼疾病的有效工具。
1、局部用药:症状较轻者可局部外用非甾体抗炎药(NSAIDs)的膏剂、乳胶剂等,以缓解关节局部疼痛的症状;症状稍重者,可选择关节腔内注射透明质酸、皮质类固醇等药物,以缓解疼痛,其中透明质酸还可起到润滑关节、保护关节软骨的作用。
2、全身用药:常用包括口服非甾体抗炎镇痛药物(如依托考昔、塞来昔布等),或服用软骨保护剂(如氨基葡萄糖等),以缓解症状。
1、物理治疗:常见包括按摩、针灸、热疗等,以促进局部血液循环、减轻炎症反应。
2、一般治疗:骨关节炎患者应尽量减少长时间跑、跳、过度爬楼梯等不合理的运动;同时需适当休息;体重基数较大者应适当减肥。
非手术治疗方式(药物、物理、一般治疗)主要以改善症状(比如减轻疼痛)为主,其治疗效果有限,无法修复受损的关节软骨,也无法有效阻止病情继续进展。
此外,上述药物需咨询专业的医生后,遵医嘱按疗程使用,以免因私自滥用药物而产生不良影响。如果您还想了解骨关节炎治疗的更多内容,可咨询国际干细胞研究医学部,获取国内外治疗新讯息。
经上述治疗无效且症状较重者,可考虑膝关节置换术等手术治疗方式,不过手术治疗也存在创伤大、假体定位困难、痛苦较大等缺点,因此迫切需要开发创伤更小、比非手术治疗效果更好的新型治疗手段。
牙髓干细胞(hDPSCs)可显著抑制骨关节炎巨噬细胞中炎症分子CD11b、CD86的表达,减少了骨关节炎巨噬细胞的数量(详见下图b)。
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牙髓干细胞阻止巨噬细胞衍生的免疫因子(TNF-α、IL-12b)的mRNA和分泌水平。并在没有直接细胞与细胞接触的情况下,增加IL-10的表达(详见下图C)。
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巨噬细胞中的p38/MAPK、ERK/MAPK、JNK/SAPK通路被患者的滑液(OASF)以时间依赖性方式显著激活,而牙髓干细胞可通过失活巨噬细胞中这些MAPK通路,从而部分抑制骨关节炎中的巨噬细胞(详见下图A)。
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临床前研究显示,注射牙髓干细胞(hDPSC)后10周,结果显示:
1、关节损伤与修复程度:比未治疗组相比,hDPSC治疗组的关节面更光滑。此外,hDPSC组中未见明显的关节软骨损伤,而未治疗组在胫骨板的周边观察到大的骨赘。
2、组织学结果:HE染色显示,hDPSC给药减轻了OA尖锐关节的组织侵蚀(详见下图)。
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3、病理评分:从数量上看,高hDPSC组的病理评分显著低于其他2个实验组(详见下图)。
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骨关节炎是一种累及整个关节的复杂疾病,随着病情进展,不仅造成软骨损伤,还可能累及滑膜、韧带、肌腱等诸多组织。传统的非手术治疗方法疗效较为局限,且无法阻止病情继续进展;而膝关节置换术虽可从根源上解决问题,但创伤较大、恢复较慢,并不适合所有的重症患者。
而以牙髓干细胞为代表的干细胞疗法有助于延缓和控制病情进展、促进关节组织再生,或将开创骨关节炎治疗的新篇章!如果您也深受骨关节炎困扰,且经济条件允许的情况下,可咨询国际干细胞研究医学部,初步评估能否接受国内外干细胞治疗新技术的帮助。
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[1]Mahdavi-Jouibari F,et al.Hopes and opportunities of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) in cartilage tissue regeneration[J].Frontiers in Bioengineering and Biotechnology,2023, 11: 1021024.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2023.1021024/full
[2]Li P L,et al.Clinical-grade human dental pulp stem cells suppressed the activation of osteoarthritic macrophages and attenuated cartilaginous damage in a rabbit osteoarthritis model[J].Stem Cell Research & Therapy, 2021, 12(1): 260.
https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-021-02353-2
[3]https://www.stemsave.com/StemsaveBlogs/index?p=osteoarthritis-treatment-utilizing-dental-pulp-stem-cells
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