245例临床研究证实:间充质干细胞可明显改善腰痛和腰椎功能
245例临床研究证实:间充质干细胞可明显改善腰痛和腰椎功能
导语:近年来腰背痛患者越来越多,且呈现年轻化趋势,研究发现腰背痛的重要原因之一是椎间盘退变。间充质干细胞(MSCs)因具有自我更新能力、多向分化潜能、归巢及免疫调节特性,被广泛用于组织修复再生。MSCs移植到椎间盘后可分化为髓核样细胞,合成和分泌蛋白聚糖、Ⅱ型胶原等髓核细胞外基质成分或分泌免疫调节因子,从而修复椎间盘退变,是髓核退变和修复的潜力细胞之一。
腰痛是世界范围内导致残疾的主要原因,给世界各国造成了沉重的社会经济负担,其预防和治疗成为全球公共卫生计划的重要挑战。大约80%的人在一生中的某个阶段会受到椎间盘退变和随之而来的腰痛的影响。
目前,椎间盘(IVD)退变机制尚不明确,吸烟、糖尿病、感染、遗传异常、非生理性机械应力及衰老等可导致髓核(NP)细胞中线粒体的结构和功能异常,引起椎间盘内合成代谢与分解代谢不平衡,微环境破坏,表现为椎间盘内Ⅱ型胶原、蛋白多糖等细胞外基质含量下降,NP细胞数量减少及基质金属蛋白酶含量增加,最终导致椎间盘退变。
椎间盘由中心凝胶样的NP、外围的纤维环(AF)及上下软骨终板组成,是椎体间的连接部分,对脊柱力学传导和腰椎结构的维持至关重要。髓核内包含髓核细胞,Ⅱ型胶原蛋白和蛋白聚糖等细胞外基质,其作用主要为平衡椎体终板压力和应力。
纤维环富含I型胶原蛋白和AF细胞,在脊柱负荷时抵抗来自髓核的横向张力。终板细胞是嵌入在透明软骨基质中的软骨细胞,是椎间盘与椎体的接合部,也是椎间盘营养、代谢的渠道。
正常的椎间盘可传递和分散脊柱各方向的应力,维持椎间隙高度、减缓脊椎退变。
近年来研究发现,间充质干细胞(MSCs)在特定条件下可以分化为软骨细胞样细胞和髓核细胞样细胞,移植MSCs可增加NP细胞数量和细胞外基质(ECM)含量,从而改善椎间盘含水量和高度、延缓椎间盘退变。
目前常用于研究治疗椎间盘退变的MSC包括骨髓间充质干细胞(BMSCs)、脂肪间充质干细胞(AMSCs)和脐带间充质干细胞(UCMSCs)。
有证据表明BMSCs、AMSCs和UCMSCs均能够分化为髓核样细胞(NPCs),改善椎间盘含水量和高度,延缓椎间盘退变,然而与BMSCs和AMSCs相比,UCMSCs具有更低免疫原性,更适合同种异体应用。
此外,UCMSCs还具有来源广泛、获取无痛、容易收集、存储和运输、伦理道德争议少等优点。有研究发现,UCMSCs源性外泌体具有与UCMSCs相似的功能,不受椎间盘恶劣微环境。
影响,且具有免疫原性低、无致组织骨化或钙化、无致瘤作用等。本文就脐带间充质干细胞及其外泌体在椎间盘退化的修复及再生中的作用进行综述,以期更好地指导临床研究。
间充质干细胞疗法:腰痛和腰椎功能明显改善
近年来脐带间充质干细胞已被广泛用于类风湿性关节炎、肝衰竭等多种疾病的治疗,且获得了显著临床效果。间充质干细胞广泛应用于多种疾病的治疗,且在椎间盘退变动物模型研究中取得了令人兴奋的效果。
解放军总医院第三医学中心的研究团队在行业期刊Pain Phy-sician上发表了题为Human umbilicalcord mesenchymal stem cell transplantation for the treat-ment of chronic discogenic low back pain(人脐带间充质干细胞移植治疗慢性椎间盘源性腰痛)的研究成果。
这是首次将UCMSCs移植到2例慢性椎间盘源性腰痛患者的退变IVD中,分别于术前、术后6个月、12个月和24个月对2例患者进行疼痛VAS评分和Oswestry残疾指数(ODI)评分,结果显示UCMSCs移植治疗后患者VAS评分和ODI评分均显著下降,腰痛和腰椎功能明显改善。
南开大学医学院和中国人民解放军总医院第四医学中心的研究团队在行业期刊Sec. Cell and Gene Therapy上发表了题为Mesenchymal stem cells can improve discogenic pain in patients with intervertebral disc degeneration: a systematic review and meta-analysis(间充质干细胞可改善椎间盘退变患者的椎间盘源性疼痛:系统评价和荟萃分析)的研究成果。
该荟萃分析旨在评估间充质干细胞对椎间盘退变患者腰椎间盘源性疼痛的疗效。研究人员在 PubMed、Web of Science、Embase 和 Cochrane Library 数据库中进行全面的文献检索,确定了重点评估间充质干细胞对椎间盘退变患者的疗效和安全性的临床研究。检索共发现 2392 项研究,最终有 9 项符合条件的研究(共 245 名患者)被纳入该综述。
该荟萃分析结果表明,间充质干细胞治疗可能对缓解腰椎间盘源性疼痛患者疼痛有效,并显著改善 Oswestry 功能障碍指数。MSCs 疗法似乎是治疗椎间盘源性腰痛的一种安全有效的替代方法。
总之,脐带间充质干细胞具有易获取、低免疫原性及伦理争议少等优点,且移植后可以延缓和修复椎间盘退化,是安全有效的。