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干细胞治疗关节炎临床应用科普
发布者:海南省干细胞工程中心 发布日期:2025-05-23 09:45

一,什么是关节炎?

关节炎,又称关节软骨病,是一种因软骨磨损、皲裂、溃疡、脱失导致的退行性关节疾病,常伴随着滑膜炎、关节周围肌肉萎缩、关节疼痛、关节功能下降等症状。

关节炎的发病率极高,全球有超过3亿的关节炎患者,我国40岁以上人群总体患病率高达46.3%。

根据发病部位不同,关节炎可分为膝关节炎、踝关节炎、肘关节炎、肩关节炎、髋关节炎和指(趾)关节炎等。其中,膝关节炎被称为“世界第一大致残慢性病”。

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在关节中,骨骼接触的部分表面覆盖有光滑的关节软骨。关节软骨属于透明软骨,由少量软骨细胞和绝大部分细胞外基质组成,无血管和神经通过,再生能力弱,健康的关节软骨能够起到缓冲、润滑的作用。

关节软骨在青春期时发育成熟,随着年龄增长和频繁使用,关节软骨会因磨损而逐渐变薄。到55岁时,一般厚度不足青春期时的20%,而对于有关节创伤或长年负重的人群,软骨会更薄,甚至会产生破裂和骨刺。

关节的退化时间表


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关节炎的发病因素

关节炎的发病因素有创伤、肥胖、过度使用、身体不协调、长期过度活动以及家族遗传史等。

发病人群多见于中老年人群、肥胖人群、职业运动员、退伍军人等。

关节炎发病的六大征兆

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膝关节炎的临床症状表现

在病症晚期,患者关节疼痛难忍、步履蹒跚,甚至无法独立行走,严重影响患者的生活质量。

1,感觉膝盖不舒服

2,膝盖积液,上下楼梯有痛感

3,伸直弯曲困难,非常痛

4,步行困难,需要手术

踝关节炎的临床症状表现

晚期病例可能会丧失行走能力,生活质量显著下降。

1,行走时感觉疼痛

2,关节肿胀、发热

3,关节活动受限,有弹响

4,行动困难,需要手术

肘关节炎的临床症状表现

非对称性关节痛、关节酸痛,关节液渗出,肘关节不能屈曲或者行动受限。

1,疼痛、肿胀

2,活动时有摩擦感

3,关节卡住或无法移动

4,压迫神经,导致麻木或刺痛

对关节炎的传统治疗手段,主要以药物治疗、物理治疗和关节置换为主。


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二,干细胞应用于关节炎

由于软骨的再生能力极差,传统治疗手段疗效欠佳,迫切需要新手段来达到无创治疗的目标。随着科学技术的快速发展,干细胞等再生医学技术在关节炎临床研究和应用方面取得了重大进展。

干细胞对关节炎的作用机理

干细胞独特的损伤趋化作用,可以定向“归巢”到受损组织部位:

干细胞可以减轻和缓解关节炎症状,阻止关节结构被进一步破坏,抑制异常的机体免疫,安全有效的修复关节软骨损伤,缓解甚至逆转关节炎及并发症。从根本上改善关节炎患者的软骨缺陷,在提升疗效的同时也降低了患者治疗过程中的痛苦和副作用,恢复患者的机体正常功能。

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三, 临床研究案例

中国人民解放军北部战区总医院开展的一项针对膝关节炎的临床实验,为脐带间充质干细胞(UC-MSCs)在关节疾病治疗中的优势提供了重要证据。该研究以44例膝关节炎患者为样本,系统评估了UC-MSCs与脂肪来源血管基质组分(SVF)的治疗效果,结果显示UC-MSCs在缓解疼痛、改善关节功能及促进软骨修复方面表现更优。

本研究采用关节腔内注射的方式,分别将UC-MSCs与血管基质组分(SVF)应用于患者。经过长达12个月的随访发现,接受UC-MSCs治疗的患者在多个维度均展现出显著改善。具体来说,其疼痛评分相较于基线降低了65%-86%,关节活动度提升了40%-50%,并且磁共振成像(MRI)结果显示软骨缺损面积缩小了15%-25%。相比之下,SVF组患者虽也有一定程度的改善,但在软骨修复程度和功能评分提升幅度方面,均低于UC-MSCs组。这一差异可能与UC-MSCs具有更强的免疫调节能力以及软骨分化潜能有关。


从机制层面来看,UC-MSCs通过多种途径发挥治疗作用。它能够分泌转化生长因子-β(TGF-β)和血管内皮生长因子(VEGF),促进Ⅱ型胶原蛋白的合成,同时抑制基质金属蛋白酶-13(MMP-13)的活性,使得软骨基质沉积效率提升了3倍。此外,UC-MSCs还能将巨噬细胞从促炎的M1型转化为抗炎的M2型,从而使白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子水平下降了80%。这种免疫调节作用可以有效减轻关节滑膜的炎症,延缓软骨退变的进程。

在安全性方面,UC-MSCs组的不良反应发生率显著低于SVF组。UC-MSCs组患者仅出现轻度膝关节酸胀症状,且该症状在1-7天内可自行缓解;而SVF组部分患者则出现了注射部位红肿、低热等反应。这一结果与UC-MSCs的低免疫原性直接相关,其表面主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类分子表达较低,能够减少宿主免疫系统的攻击。

此项研究为膝关节炎的治疗提供了新的策略选择。UC-MSCs凭借其在软骨再生、免疫调节以及低免疫原性等方面的多重优势,展现出了优于SVF的临床疗效。随着相关指南的发布以及临床应用的规范化,UC-MSCs有望成为膝关节炎治疗的主流手段,为患者提供更安全、有效的个性化治疗方案。

四,临床实验情况

上海交通大学医学院附属瑞金医院海南医院作为研究单位、海南省干细胞工程中心作为细胞制剂供应方,联合在海南博鳌乐城国际医疗旅游先行区开展的“间充质干细胞应用于膝关节炎的临床研究项目”已经完成了临床实验。

临床实验结果(受试者)

临床实验结果验证了间充质干细胞在治疗膝关节炎上的安全性和有效性。

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五,PSF技术

海南省干细胞工程中心在同上海交通大学医学院附属瑞金医院海南医院联合开展的“间充质干细胞应用于膝关节炎项目”基础上,自主创新研发了PSF技术,并将PSF技术应用于关节炎的临床研究和转化应用,以进一步探索更多治愈膝关节炎、踝关节炎、肘关节炎等各类关节炎的希望和可能。

PSF(High concentration of stem cell biologically active factor plasma)是一项富含高浓度干细胞、生物活性因子、纤维蛋白和等离子体的生物医学新技术。在PSF技术中,干细胞、生物活性因子、纤维蛋白以及多种生长因子联合应用,可应用于关节炎治疗中的短期止痛、创面修复和长期组织再生功能。

No.1短期止痛

PSF复合制剂中的生物活性因子和血浆等离子体可快速控制炎症、缓解疼痛。

No.2创面修复

PSF复合制剂中的干细胞分泌的因子可增强PSF复合制剂的生长修复活性,促进创面修复。

No.3软骨再生

PSF复合制剂中的生物活性因子可为干细胞提供“营养支架”,激活干细胞分化再生功能,放大修复信号,持续修复软骨,抑制病程进展。

PSF复合制剂应用于关节炎具有三大显著特点:

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