利用幹細胞中的「多面手」，重構受損的肌肉與骨骼！

每年在世界各地進行超過 200 萬次骨移植，這些骨移植常常是由於交通事故，戰爭或腫瘤移除而導致的嚴重的骨損傷。這種損傷可能使得受損骨組織間的間隙太大，以至於不能橋接。移植需要將患者或捐贈者骨骼的組織植入間隙。不幸的是，骨移植有缺點。一個問題是，足夠的健康骨骼並不總是可用於修理；此外，來自捐贈者的移植物可能不能完全地整合或生長，從而導致修復失敗。

以細胞為基礎的特定治療方法的研究近十年取得了顯著進展，尤其是極具應用潛力的成熟多潛能間充質幹細胞（MSCs）的再生治療，前景可期。間充質幹細胞（MSCs）已經被臨床應用於骨骼肌肉系統多出組織的再生的研究，研究發現間充質幹細胞中眾多具有成骨能力的因子，包括一些骨形成蛋白（bone morphogenetic proteins,BMPs）,其中人重組BMP-2和BMP-7（OP-1），已於2004年被美國食品藥品管理局（FDA）批准臨床限制性使用。這些因子可與合適的生物材料或細胞製劑結合，用於探索再生手術的可行方法。過去的20年間，有大量的臨床表明，包括骨髓、骨髓濃縮液及體外細胞製劑在內的一些細胞製劑可有效促進骨折不癒合、臨界階段性缺損及骨壞死中骨骼的修復。

間充質幹細胞在肌肉骨骼再生的臨床應用

1.利用生物醫療3D列印和幹細胞製造出可再生新骨骼

2016年，愛爾蘭的科學家們開發出了一種新技術，可以3D列印出複雜的大型軟骨植入物，這種植入物可以形成支架供骨骼再生。該項研究成果被發表在了《Advanced Healthcare Materials》雜誌上，論文題目是《用於整個骨器官工程的可發展3D列印模板（3D Printing of Developmentally Inspired Templates for Whole Bone Organ Engineering）》。據了解，研究人員使用的方法包括用3D生物列印技術製造出軟骨模板，後者已經被證明可能夠輔助完成骨器官的生長。

這項研究為未來患有複雜的骨外傷和由於腫瘤切除導致大面積骨缺損的患者提供了真正的希望。此外，這種生物方法也可以用於開發下一代的生物植入物，以用於膝關節和髖關節置換。

2.間充質幹細胞再生膝蓋軟骨

《Herald Sun》報道，澳大利亞醫學家用幹細胞再生受損的膝蓋軟骨，這項研究是與麥哲倫幹細胞（Magellan Stem Cells）合作完成，由莫納什大學和拉籌伯大學監督，是澳大利亞首例試驗，將間充質幹細胞注入到患者的膝關節中，兩項研究共涉及70名患者。

最初的結果顯示，那些在墨爾本幹細胞治療中心（Melbourne Stem Cell Centre）的病人中，有一半病人感受到的痛苦減少了四分之三，並且膝關節功能有了很大的改善。部分患者的關節再生，尤其是當MRI圖像顯示26歲的患者Ollie Thursfield的膝蓋十年之久的縫隙居然被新的軟骨填補。

3.髓芯減壓植骨術聯合臍帶間充質幹細胞移植治療股骨頭壞死

瀋陽醫學院附屬中心醫院骨外四科選擇2010年5月至2013年5月住院的股骨頭壞死病例27例患者，進行髓芯減壓植骨術聯合臍帶間充質幹細胞移植治療。27例患者術後12~20個月 (平均18個月) 隨訪, 按Harris髖關節功能評分, 疼痛消失, 能從事各種勞動, X線片或MRI顯示股骨頭基本正常23髖 (76.7%) ;疼痛明顯減輕, 行走基本正常或者輕微跛行7髖 (23.3%) ;行走間距延長28髖 (93.3%) , 髖關節功能障礙明顯好轉18髖 (60%) 。

髓蕊減壓術加臍帶間充質幹細胞移植治療股骨頭壞死，有效再造壞死區骨質。

在再生骨科領域，間充質幹細胞（MSCs）用於半月板、椎間盤、韌帶和肌腱以及肌肉損傷的治療都獲得了可靠的數據支持，並有文獻報道。大量MSCs應用相關的臨床研究仍在進行中。除了用於肌肉骨骼再生，近年來關於MSCs用於心肌梗塞、中風、脊髓損傷後神經再生、移植物抗宿主病、一些孟德爾遺傳疾病以及其他疾病治療的臨床試驗有文獻報道。

在運動醫學領域，再生生物治療誕生後在近年來引起廣泛關注。例如臨床應用PRP促進包括肌腱、軟骨、骨肌肉及涵蓋所有骨骼組織的癒合，已經成為治療選擇的常規項目。但越來越多的臨床數據顯示，PRP治療存在明顯的局限性，而幹細胞可以完美地補足這一現有治療方法的缺陷，人們對以MSCs為基礎的肌肉骨骼系統再生治療有著不斷增長的需求，期待以間充質幹細胞為基礎的治療在骨科領域得到廣泛應用。（來源：細胞王國）

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