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科普在线 | 干细胞修复半月板损伤或是未来趋势!

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近年来,半月板损伤成了人们口中的高频词汇。常见的膝盖肿胀、疼痛、弯曲膝盖时出现“吱咯”声音,都有可能是半月板损伤引起的。那么,什么是半月板损伤,造成半月板损伤的原因是什么,半月板损伤之后该怎么办?

什么是半月板

半月板是位于组成膝关节的两块主要骨骼之间的C型纤维软骨,共内外两块,相当于是膝关节内一对缓冲减震“软骨垫片”,因其外形像个月牙儿,所以叫半月板。其主要功能是:填充关节腔、增加关节接触面、改善润滑、缓冲和降低单位面积内的压力,保护关节面。

在膝关节运动和跳跃落地时,半月板能发挥弹性减震作用,吸收冲击力量,保护关节面,承受人体70%的压力,是人体负重最大的关节,也是最容易受伤的一部分。

半月板损伤

半月板损伤是一种由于退变、运动或者其他外力原因而引发的膝关节内软骨组织损伤的骨关节疾病

半月板损伤最常见的原因是外伤,伸屈加扭转的活动最容易使半月板损伤,比如从高处落下突然一扭,半月板就有可能被夹在关节中间活动不了,从而发生损伤。

半月板损伤的另一个典型症状是交锁症状,即患者在行走、下蹲等活动中,膝关节有被卡住的感觉,活动后可能会缓解。

根据其损伤的分型可分为3级:

Ⅰ级表现为半月板内点状、圆形,稍高信号,这些高信号影在半月板体内也没有达到关节面;

Ⅱ级较Ⅰ级信号范围大,半月板的损伤出现线状的信号影,这些高信号影在半月板体内也没有达到关节面;

Ⅲ级伴有半月板的线性损伤影达到关节面,出现半月板的微小撕裂,导致关节的疼痛或者肿胀。应该进行积极地治疗,避免半月板进一步损伤。

研究数据显示:我国半月板损伤患者约5000万人,发病率逐年升高,且呈年轻化趋势,21—30岁年龄段患者若有明确外伤史,多由剧烈运动损伤所致;31—40岁年龄段患者若无明确外伤史或有轻微外伤,则多为慢性损伤。半月板损伤不再是老年人的专属,过度运动和不良的运动方式使越来越多的人受到半月板损伤的困扰。

半月板的修复治疗

半月板红白区示意图

半月板边缘滑膜区血管丰富,称为红区,具有良好的自愈能力。该区域的病变一般采用保守治疗或手术缝合治疗;半月板的游离缘血供较少,称为白区,白区主要靠关节液的滋养,修复的速度很慢。两者之间有一个过渡区称为红白区,一旦撕裂影响游离缘区,往往需要部分切除受伤的半月板。

半月板缺少血管,血液供应差,营养由关节内滑液供给,导致半月板损伤难以自愈。临床上传统治疗方法是部分或整体切除半月板,不仅扰乱膝骨内平衡,同时提高早期骨关节炎(osteoarthritis,OA)发生几率。

干细胞技术干预半月板损伤

在半月板修复领域,干细胞已成功被证实具有再生潜能,是一种有用的半月板细胞来源。它由于潜在的免疫调节和抗炎特性,并具有广泛的增殖能力,受到特别关注。干细胞修复半月板损伤的基本机制包括:

(一)干细胞疗法可在患者体内分泌生长因子启动自我修复机制,定向归巢到半月板损伤部位,促进半月板再生,从根源解决磨损缺失的问题。

(二)当干细胞注入患者关节后便会根据软骨的需要分泌生长因子、细胞因子,促进细胞增殖,分化为不同细胞类型,抑制软骨凋亡。

(三)间充质干细胞具有免疫调节机制、抗炎作用、修复受损组织等特性,对于修复半月板损伤具有免疫抑制特性。

(四)干细胞疗法可分泌多种细胞因子参与免疫反应,例如软骨细胞、脂肪细胞、滑膜细胞等多种组织细胞,同时在体内实现归巢、存活、分化为软骨细胞,促进半月板组织重建。

因此应用干细胞在修复骨及软骨损伤具有较高的应用价值。

间充质干细胞修复半月板损伤:干细胞可以抑制T细胞增殖及低水平表达主要组织相容性复合物(MHCⅠ、MHCⅡ),血管细胞黏附因子(VCAM-1),可以多潜能分化、参与旁分泌过程进行免疫调节。

将间充质干细胞(MSCs)注入膝关节后,干细胞会主动迁移黏附在损伤半月板表面,为软骨提供营养并分泌生长因子、细胞因子等发挥其修复作用,通过促进祖细胞的自我增殖,抑制软骨凋亡,并且在体内归巢、存活、分化为软骨细胞,同时能够产生细胞外基质及表达细胞外基质蛋白 collagenⅠandcollagenⅡ,促进半月板组织的重建,从而改善半月板。

干细胞联合PRP

PRP:全称Platelet-rich plasma,即富血小板血浆,是通过自身血液制备的一种含有高浓度血小板的血浆。PRP 就是自身血液经过浓缩、富集、分离而获得的内含丰富细胞生长因子的血液制品。

PRP 的最主要成分是血小板。血小板是巨核细胞的胞质片段,属于白细胞范畴,在骨髓中形成。血小板富含大量的细胞生长因子,如血小板源性生长因子(PDGF),转化生长因子-β(TGF-β),血管内皮细胞生长因子(VEGF)和胰岛素样生长因子(IGF)等等,此外还有纤维蛋白和少量白细胞。

PRP富含多种细胞生长因子

PRP技术是在取得PRP的基础上,加入凝结剂(市场上叫激活剂,常用10%氯化钙溶液和凝血酶)形成胶状物,用于修复和促进组织再生,以达到临床治疗目的。

PRP 复合支架材料具有很高的成骨诱导活性,可以促进骨组织愈合。单独使用也具有抗炎和促进软骨再生的效果,可以修复小范围的软骨缺损。

而PRP复合支架联合干细胞进行膝关节炎治疗,进行软骨缺损的治疗,能够更好的提供干细胞生长的微环境(促进血供,降低局部炎症反应),并且能够促进软骨基质的合成,提高干细胞在膝关节炎的治疗效果。

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