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科普 | 从软骨再生到脊柱修复,干细胞治疗骨关节病
来源: | 作者:medical-100 | 发布时间: 2026-01-06 | 83 次浏览 | 分享到:

作为一种常见的退行性骨关节病,主要症状为关节间隙变窄、软骨磨损、软骨下骨增厚、滑膜炎症、慢性疼痛和活动受限,终末期甚至会导致残疾。


传统治疗方法如口服非甾体类抗炎药和关节腔内糖皮质激素注射仅能缓解疼痛和炎症,无法修复已损伤的关节软骨。终末期患者只能通过关节置换术改善生活质量。


而在脊柱方面,腰椎间盘退行性变也是常见的脊柱退变性疾病。据《中国退行性脊柱健康报告2023》显示,中国颈腰椎病的潜在患病人群已超过2亿人,发病率仅次于感冒,且20-40岁的患者占比高达64%。由此导致的疼痛是人类丧失劳动能力的首要原因。


然而,近年来干细胞研究的突破性进展正在改变这些局面,为骨关节病的治疗带来了新的希望。

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干细胞治疗神经退行性疾病和脊髓损伤概述 

图源:National Library of Medicine




01

Procr⁺软骨干细胞—解决软骨再生难题

关节软骨缺乏血管和神经支配,自我修复能力极其有限。基质辅助的自体软骨细胞移植术(MACI)虽已获批准用于修复关节软骨缺损,但由于自体软骨细胞体外增殖能力有限,且随年龄增加而显著下降,其应用受到很大限制。


成人膝关节内,究竟哪种细胞才是关节软骨祖细胞?这些细胞如何调控软骨再生?这些问题曾经是未解之谜。


2025年7月,同济大学生命科学与技术学院、附属东方医院再生医学研究所岳锐教授课题组与海南医科大学邹卫国教授团队在《细胞》杂志上发表了一项开创性研究。他们发现了对力学刺激敏感的Procr⁺软骨干细胞,这些细胞主要分布在膝关节胫骨平台和半月板等受力较大的软骨浅表层。


研究显示,增加力学刺激能够显著升高关节软骨和半月板中Procr⁺细胞的数量,而减少力学刺激则显著降低这些细胞的数量。这表明力学刺激密切调节关节软骨中Procr⁺细胞的分布和数目。更重要的是,当研究人员删除Procr⁺细胞后,骨关节炎小鼠的关节损伤变得更加严重,表明Procr⁺细胞能够通过再生关节软骨细胞延缓OA进程。

令人兴奋的是,研究人员在年轻和老年人关节软骨样本中分离纯化出了性质类似的PROCR⁺细胞,并通过体内移植实验证明其相较于成熟软骨细胞具有更稳健的软骨修复能力。在动物实验中,将Procr⁺细胞移植到关节软骨缺损处后,缺损区出现了大量软骨样组织,而对照组仅见纤维样组织。这证明了Procr⁺细胞具有促进软骨再生的能力。


研究发现,Procr⁺细胞中机械敏感基因Piezo1高表达。当研究人员使用Piezo1抑制剂或基因敲除技术阻断Piezo1功能后,Procr⁺细胞的激活和软骨再生能力显著受损。


相反,通过关节腔内注射Piezo1激动剂Yoda1,能够以剂量依赖性方式显著降低骨关节炎评分,减少软骨下骨厚度和骨赘形成。这提示Piezo1是Procr⁺软骨祖细胞感知机械刺激并修复关节软骨的关键分子,激活Piezo1信号具有治疗潜力。

02

干细胞治疗脊柱退行性疾病

在脊柱领域,干细胞治疗也取得了显著进展。2025年9月,国家药品监督管理局药品审评中心批准了中国首款成纤维细胞药物——异体人成纤维细胞注射液治疗中重度腰椎间盘退行性病变的临床试验申请。


这种创新疗法是将皮肤成纤维细胞注射入退变的椎间盘,通过其分泌的各类细胞因子诱导退变髓核细胞向纤维化细胞分化,最终形成纤维化椎间盘,以达到恢复椎间盘高度,维持椎间稳定的效果,从而降低腰背痛。


成纤维细胞还能发挥强大的旁分泌功能,抑制退变椎间盘中的炎症细胞,起到减缓疼痛和进一步退变的效果。

03

最新研究证实干细胞治疗安全性

《NET NEWS LEDGER》在9月9日发布的最新资讯中介绍:欧洲再生医学协会2025年6月发表的研究证实,采用间充质基质细胞(MSC)的干细胞疗法在治疗骨关节炎、椎间盘退行性疾病及运动损伤方面具备安全性与有效性。


这项涵盖70余项临床试验的综述研究显示,MSC疗法是当前最安全的干细胞治疗选择。胚胎干细胞和iPSC面临肿瘤风险与伦理争议,而MSC可取自患者骨髓、脂肪组织或经批准的胎盘供体,安全性更优。


研究特别强调,从供体筛查到细胞应用的全链条必须符合GMP标准,在认证实验室需进行严格的污染检测与遗传稳定性验证。

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总结
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尽管干细胞治疗骨关节病取得了令人鼓舞的进展,但仍面临一些挑战。研究人员需要确定最优干细胞类型和各种移植策略。


常见并发症包括移植物抗宿主反应以及由于发病机制和肿瘤形成导致的移植神经元变性。然而,大多数潜在的干细胞治疗途径仍处于临床前阶段,正在动物模型上进行测试。同时,需要制定有关伦理问题和监管框架的指南,以充分发挥干细胞疗法在临床环境中的潜力。


随着多项临床试验的开展,干细胞治疗关节骨病有望在未来5-10年内成为主流治疗方法,让目前只能暂时缓解疼痛或接受关节置换的患者,享受到再生医学带来的真正治愈可能性。