全球骨关节炎患者近6亿，干细胞疗法带来新希望

全球骨关节炎患者近6亿，干细胞疗法带来新希望

近年来，随着医学科技的不断进步，干细胞疗法逐渐成为了众多疾病治疗中的热点话题，尤其在骨关节炎（Osteoarthritis, OA）的治疗领域备受关注。干细胞被誉为“修复之源”，具备自我修复能力，可以帮助恢复和再生受损的组织。本文将回顾过去25年全球干细胞治疗骨科疾病的发展历程，探讨其在治疗骨关节炎、骨折和脊柱椎间盘退化等方面的应用现状。

骨关节炎的现状与挑战

全球背景：

据数据显示，1990年全球骨关节炎患者数量为2.56亿，2020年这一数字猛增至5.95亿，30年间增幅高达132%。预计到2050年，全球将有近10亿人受骨关节炎困扰。

国内现状：

我国是骨关节炎的重灾区。据《中国骨关节炎诊疗指南》（2024版）显示，目前我国已有超过3亿的骨关节炎患者。而国家卫生健康委发布的数据则显示，我国骨关节炎的总患病率达15%，保守估计患者超过1亿。

年龄分布：

骨关节炎的发病人群主要是60岁以上的老年人，但近年来40岁以上的病人逐渐增多，呈现出年轻化趋势。特别是40岁以上人群的总体患病率已经高达46.3%，其中年龄在40岁以上女性、肥胖或者超重、有关节创伤史的人群为骨关节炎的高危人群。

全球干细胞治疗骨科的现状

从实验室到临床的快速发展

根据文献计量学研究分析，全球骨科领域的干细胞研究已经从基础理论的探讨迅速转向临床应用的实施。1995年至2020年，干细胞在骨科领域的研究经历了飞速增长。数据显示，全球干细胞领域的研究论文数量年均增长率达到了10%以上，尤其是在2000年后，干细胞在骨科的研究达到了新的高峰。

美国和欧洲仍然是干细胞治疗骨科疾病的研究和应用最热的国家。美国的许多著名医疗机构和科研院所，如哈佛大学、斯坦福大学、梅奥诊所等，都在干细胞研究领域取得了显著成就。与此同时，中国、韩国等亚洲国家在干细胞领域也有着越来越多的研究突破，尤其在干细胞来源和治疗方案的多样化方面取得了显著进展。

图片来自文献【1】

在我国，2024年《中国骨关节炎诊疗指南（2024版）》发布，其中，在骨关节炎阶梯化治疗的方案中指出，在早期或轻度阶段，以修复性治疗为主，如软骨修复性药物、关节注射(药物)、软骨修复术（富血小板血浆、干细胞）等。目前的证据表明间充质干细胞是治疗轻度至中度膝骨关节炎的潜在方法。

干细胞治疗骨科疾病的主要应用方向

目前，干细胞在骨科领域的研究主要集中在以下几个方向：

• 骨组织修复与再生：利用干细胞促进骨折愈合，尤其是在复杂骨折和老年骨折的治疗中。
• 退行性关节疾病的治疗：包括骨关节炎、类风湿关节炎等退行性病变，干细胞为患者带来了新希望。
• 软骨修复：针对关节软骨损伤和椎间盘退变等问题，干细胞疗法成为一种重要的治疗方法。
• 脊柱疾病的干细胞治疗：如椎间盘退化、脊髓损伤的修复，干细胞在这一领域的应用已取得了初步成果。

近年来，全球范围内的有关干细胞治疗骨科疾病的临床试验数量急剧上升，在临床试验注册网站clinicaltrials.gov注册的干细胞治疗骨关节炎临床试验便达到数百项。干细胞疗法逐渐从基础研究转向临床应用，许多创新的治疗方案也不断问世。例如，使用间充质干细胞（MSC）治疗膝关节骨关节炎、利用干细胞修复椎间盘退化，已经在多个临床试验中得到了验证。

缓解疼痛，促进骨折愈合

干细胞之所以能够在骨科疾病治疗中取得显著效果，主要得益于其多重作用机制：干细胞的分化能力-再生的基础；免疫调节与抗炎作用-促进愈合；生长因子的分泌-加速愈合。这些机制使得干细胞能够有效修复损伤组织，促进骨骼、软骨及其他结缔组织的再生。

骨关节炎的干细胞治疗

骨关节炎（OA）是一种慢性退行性关节疾病，常见于老年人、绝经后妇女、运动员以及患有糖尿病和高脂血症等代谢性疾病的人群。其临床表现包括疼痛、关节僵硬、肿胀、畸形、捻发音和活动受限。OA不仅严重影响患者的生活质量，而且是导致老年人残疾的主要原因。

目前治疗OA的方法包括物理治疗、药物干预和外科手术。药物干预主要起到抗炎和镇痛作用，但缺乏修复或逆转骨关节炎相关关节损伤的能力。

先前的一些研究强调间充质干细胞 (MSC) 对于OA患者软骨修复、抗炎调节和免疫调节方面优势明显。目前，大量临床前和临床研究支持OA动物模型和患者接受MSC的干预后，临床症状得到显著改善，受损软骨得到修复。

华西大学风湿免疫科在《国际分子医学杂志》特刊“骨关节炎3.0：从分子途径到治疗进展”上发表了一篇题为“Advances in Stem Cell-Based Therapies in the Treatment of Osteoarthritis”的综述，总结了近年来MSCs在治疗OA中的作用研究，深入探讨其优势并探索潜在的发展方向，为该领域的未来研究提供新的见解。

文章还提出：不同来源的间充质干细胞及其衍生物在治疗骨关节炎方面的有效性存在差异；间充质干细胞的预处理和基因编辑技术，可以增强其治疗骨关节炎的效果；新型生物材料与间充质干细胞的结合，在促进受损软骨的修复方面也显示出良好的前景。

不同来源的间充质干细胞 (MSC)，包括衍生物、预处理的 MSC 和转基因 MSC，以及与 MSC 结合的生物材料，有助于软骨再生、抗炎反应、免疫调节和镇痛作用。这些多功能应用使 MSC 成为骨关节炎 (OA) 的潜在治疗剂，为减缓 OA 的进展提供了前景

干细胞治疗骨折

骨折愈合/骨再生是一个复杂的过程，由于各种原因，部分患者骨折后延迟愈合/不愈合，目前治疗手段十分有限。研究表明，间充质干细胞可以多种方式增加骨骼的再生。

一项研究[3]纳入28名长骨骨折后延迟愈合/不愈合的患者，利用自体间充质干细胞与生物陶瓷植入物相结合用于治疗。通过影像学随访评估表明，3 个月时骨折处骨形成为 25.0%（7/28 例），6 个月时为 67.8%（19/28 例），12 个月时为 92.8%（26/28 例）。该研究证实，间充质干细胞与生物材料相结合，可有效促进骨折愈合和骨再生。

图片来自文献[2]

干细胞疗法应用于脊柱椎间盘退化

脊柱椎间盘退化是导致慢性背痛的主要原因之一。多项研究[4-5]采用自体间充质干细胞治疗退化性椎间盘，结果表明，干细胞注射能够有效缓解疼痛，促进椎间盘的修复和再生。在患者中，接受干细胞治疗后，MRI影像显示椎间盘的高度有所恢复，患者的功能性改善也非常显著。

图片来自文献[3]

间充质干细胞作为一种具备多种分化能力的细胞，它不仅能在体内微环境作用下主动迁移至受损部位，还能够发挥免疫调控的作用，抑制炎症的发生，从而促进受损组织的修复和再生。

间充质干细胞可以分化为软骨细胞修复受损的关节，还可以分泌多种具有调节免疫和抗炎作用的细胞因子，来缓解骨关节炎的临床症状，加快骨关节炎的恢复，促进受损的软骨再生。

展望未来

干细胞治疗骨科疾病无疑是医学领域的一个重大突破。从基础研究到临床应用，干细胞已逐步成为骨科疾病治疗的重要工具。随着技术的不断进步，干细胞将为全球范围内的骨科患者带来更多希望。

本文原文来自PharmCube

参考资料：

[1] Vaishya R, Kappi MM, Gupta BM, Mamdapur GMN, Vaish A. Global Stem Cell Research in Orthopaedics: A Bibliometric Study from 1995 to 2020. Indian J Orthop. 2024 May 2;58(7):876-886. doi: 10.1007/s43465-024-01160-0. PMID: 38948374; PMCID: PMC11208372.

[2] Gómez-Barrena E,Panaitescu C, Veronesi E, Rojewski MT, Lotfi R, Dominici M, Schrezenmeier H, Layrolle P. Early efficacy evaluation of mesenchymal stromal cells (MSC) combined to biomaterials to treat long bone non-unions. Injury. 2020 Apr;51 Suppl 1:S63-S73. doi: 10.1016/j.injury.2020.02.070. Epub 2020 Feb 26. PMID: 32139130.

[3] Gomez-Ruiz V, Blanco JF, Villarón EM, Fidalgo H, López-Parra M, Sánchez-Guijo F. Autologous mesenchymal stem cell transplantation for spinal fusion: 10 years follow-up of a phase I/II clinical trial. Stem Cell Res Ther. 2023 Apr 11;14(1):78. doi: 10.1186/s13287-023-03298-4. PMID: 37038216; PMCID: PMC10088196.

[4] Xu B, Zhang H, Du L, Yuan Q, Zhang K, Xu H, Ma X, Liu Y, Jiang H, Li N. Selective Retention of Bone Marrow Stromal Cells with Gelatin Sponge for Repair of Intervertebral Disc Defects after Microendoscopic Discectomy: A Prospective Controlled Study and 2-Year Follow-Up. Biomed Res Int. 2021 Jul 13;2021:4822383. doi: 10.1155/2021/4822383. PMID: 34337012; PMCID: PMC8294975.