使用乾細胞治療關節炎和軟骨損傷

科學的進步使這成為一種可能的選擇嗎?

我每天都看到與時間和老化作鬥爭的病人。 我們希望保持積極健康,最重要的是不要有痛苦。 我們希望繼續做我們喜歡做的事情,其中​​許多需要健康的關節,但我們正在對抗關節中軟骨的損傷和惡化。

在我們周圍,我們看到了直到生命末期才開展非凡活動的人們的例子。

我們看到人們跑馬拉松,或者走高爾夫球場,但我們的關節不會讓我們跟上。 我還看到很多年輕和中年運動員的關節受到損傷,並擔心這種損傷的長期影響,如果這意味著他們繼續這些活動的能力有限。

出現的問題是:我們能做什麼? 軟骨的癒合或再生能力有限,但我們需要的時間長於持續時間。 我們能做任何事情來刺激軟骨的癒合 ,或為我們的關節再生一層新的緩衝材料嗎? 幹細胞是否能夠扭轉衰老或損傷關節的過程?

什麼是軟骨及其如何受損?

軟骨是一種結締組織在體內。 在我們的關節中,我們有幾種類型的軟骨,但大多數人通常指稱關節或透明軟骨關節的光滑襯裡。

這種類型的軟骨在關節的骨頭端部形成平滑的墊層。 這種組織非常強壯,但它具有壓縮和吸收能量的能力。 它也非常光滑,並且可以讓關節輕鬆地滑過廣泛的運動範圍。

當關節軟骨受損時,該平滑緩衝層可被磨損。

在創傷性損傷的情況下,有時突然的力量導致軟骨脫落或被損壞,暴露出下面的骨頭。 在骨關節炎(也稱為退行性或磨損性關節炎)的情況下,隨著時間的推移,光滑層會磨損變薄且不均勻。 最終,隨著緩衝墊的磨損,關節運動會變得僵硬和痛苦。 關節可能會發炎和腫脹 。 隨著這些症狀惡化,典型的疼痛和活動限製成為問題。

有軟骨損傷和關節炎的治療方法,但通常這些治療方法的重點是通過平滑受損軟骨來緩解症狀,或用人工種植體替代關節表面,例如膝關節置換髖關節置換手術。

幹細胞如何幫助治療軟骨損傷?

幹細胞是具有增殖和發育成不同類型組織的能力的特殊細胞 。 在胎兒的發育階段,幹細胞很豐富。 然而,在成年後,幹細胞僅限於再生少數細胞類型的具體任務,例如血細胞。 在軟骨組織中通常不存在幹細胞,因此幾乎沒有能力治愈或再生新的軟骨。

大多數情況下,在整形外科和關節問題的背景下,幹細胞來自成體幹細胞來源 。 主要來源是骨髓和脂肪組織。 這些幹細胞具有發展成稱為軟骨細胞的軟骨細胞的能力。 他們還通過刺激身體減少炎症,刺激細胞修復和改善血液流動,展現出其他有用的特質。 這個過程是由分泌細胞信號和生長因子引起的,刺激身體啟動癒合過程。

一旦獲得乾細胞,就需要將其運送到軟骨損傷區域。

一種選擇是簡單地將乾細胞注入關節。 有很多研究調查了這一點,一些數據顯示症狀有所改善。 這種改善有多少是新軟骨生長與乾細胞其他影響(包括抗炎作用在內的上述癒合特性)的結果是未知的。

剛注入乾細胞的問題在於軟骨是一種複雜的組織,它不僅僅包含細胞。 為了再生軟骨,還必須重建軟骨的複雜組織結構。 軟骨通常被描述為具有由膠原蛋白,蛋白多醣,水和細胞組成的支架樣結構。 僅注射干細胞被認為在刺激整個軟骨結構的形成方面是無效的。

目前正在對具有類軟骨結構的三維組織支架類型進行研究。 然後可將乾細胞注入支架中,希望能更好地恢復正常類型的軟骨。 三維打印正在迅速成為這類研究的一個令人興奮的部分。

幹細胞治療是否長期工作?

已經有許多關於乾細胞用於治療軟骨損傷和關節炎的研究。 這些研究大多涉及膝關節,但也有研究也在研究踝關節,肩關節和其他關節。 大多數這些研究使用注射,因為組織工程支架仍在開發中,並沒有很好的研究。

積極的一點是,這些研究常常表現出症狀改善,疼痛更少,功能評分改善。 另一方面,這些研究大部分都非常小,只持續數月或數年。 幹細胞注射的長期影響尚未被研究。

這不是因為沒有人正在研究這些問題,而是因為收集長期數據需要很長時間。 因此,我們可能需要十年甚至更長的時間才能了解如何影響關節的長期健康。

大多數這些研究的另一個大問題是,它們沒有被證明比標準的非手術性關節炎治療好得多(如果有的話)。 因此,雖然人們可能對乾細胞有一些改善,但這可能與其他被認為更安全且成本更低的治療方法並不完全不同。 例如,如果皮質酮注射或物理療法具有有益效果,那麼為什麼注射一種未顯示好得多的實驗性治療?

最後,關於乾細胞治療的安全性存在嚴重問題。 有從免疫系統激活到惡性轉化的問題 。 部分問題在於某些類型的干細胞治療可能非常安全,而其他幹細胞治療則具有顯著的風險,但都被歸類為“幹細胞治療”。

患者可能很難知道他們接受的治療有多安全。 直到我們開發出使用乾細胞的通用語言,並了解不同類型乾細胞治療的風險和益處之後,我們才推薦這些實驗性治療措施為時尚早。

它值得等待嗎?

我聽到人們考慮關節炎治療的後續步驟時最常見的問題之一是是否值得等待乾細胞治療:我是否應該推遲關節置換術以期幹細胞即將出現?

這不太可能。 對於那些對關節有傷害的人來說,幹細胞可能最有用,並且希望阻止該關節軟骨的退化,而不是為了重新生長軟骨的人。 例如,具有正常膝蓋的年輕運動員維持韌帶損傷和相關的軟骨損傷。 他們的膝蓋結構正常,但軟骨損壞。 希望注入乾細胞可以幫助刺激身體在軟骨受到無法挽回的傷害之前修復損傷。

這與一個關節嚴重受損,不對齊,缺乏軟骨,並且出現骨刺等畸形的人的情況完全不同。 在這些情況下,幹細胞在不久的將來可能隨時隨地幫助的可能性很小。 在組織工程和乾細胞傳遞方面,我們還有很長的路要走,以了解如何幫助這些人。

底線

幹細胞被許多人認為是骨科和關節癒合的未來。 我們剛剛開始學習如何利用乾細胞修復和再生軟骨的能力。 雖然有令人鼓舞的研究,但我們可能需要數十年的時間才能扭轉關節炎和軟骨損傷的影響,從而使大多數人受益。

目前,還有許多關於乾細胞的知識。 我們對治療的風險,可能的益處以及是否比目前用於治療關節軟骨問題的其他治療方法有優勢,我們根本不了解。 現在,一個人所說的“幹細胞治療”可能與另一個人完全不同。 因此,比較治療,安全性和有效性是非常困難的。

我建議對那些承諾使用乾細胞治療有所改善的人格外小心。 最重要的是,目前的干細胞治療軟骨問題並沒有被證明可以扭轉關節炎的影響。 雖然一些研究顯示了一些臨床改善,但這並不能治愈這種疾病。

>來源:

> LaPrade RF,Dragoo JL,Koh JL,Murray IR,Geeslin AG,Chu CR。 “AAOS研究座談會更新和共識:骨科損傷的生物治療”J Am Acad Orthop Surg。 2016年7月; 24(7):e62-78。

> Tuan RS,Chen AF,Klatt BA。 “軟骨再生”J Am Acad Orthop Surg。 2013年5月; 21(5):303-11。

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