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膝關(guān)節(jié)是指大腿股骨和小腿脛骨之間的關(guān)節(jié)軟骨 ， 也包含了提供被動(dòng)穩(wěn)定的關(guān)節(jié)囊、韌帶、前后十字韌帶、半月板 ， 以及提供主動(dòng)穩(wěn)定的前后肌肉肌群 。
膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（KOA） ， 在X光上最明顯的變化是軟骨流失和骨刺形成 ， 而進(jìn)行肌骨超聲檢查 ， 可以發(fā)現(xiàn)膝蓋周邊的韌帶、肌腱也都有受損的狀況 。
為什么膝骨關(guān)節(jié)炎這么難治？
關(guān)節(jié)軟骨主要由軟骨細(xì)胞與基質(zhì)組成 。 其中 ， 軟骨細(xì)胞占成熟組織體積的10%以下 ， 負(fù)責(zé)維持基質(zhì) 。 基質(zhì)主要由水(占70% ～85%)、Ⅱ型膠原(占10%-20%)、蛋白多糖(占5%-10%)組成 。 關(guān)節(jié)軟骨主要靠滑液的彌散來(lái)獲取營(yíng)養(yǎng) ， 只有在反復(fù)負(fù)載的情況下才能保持正常的代謝 。 軟骨組織無(wú)血管、神經(jīng)及淋巴引流 。 故成年的軟骨一旦破壞 ， 因缺乏血供則不能使纖維蛋白凝塊形成 ， 或炎性細(xì)胞和未分化細(xì)胞從血管遷移到組織損傷部位進(jìn)行修復(fù) 。 此外 ， 軟骨缺少能夠遷移、增殖并參與修復(fù)反應(yīng)的未分化細(xì)胞 。 而僅有的高分化的軟骨細(xì)胞 ， 既無(wú)法穿過(guò)致密的膠原－蛋白多糖基質(zhì)到達(dá)受損處 ， 又不能很好促進(jìn)基質(zhì)合成 。膝骨關(guān)節(jié)炎的治療方法
目前 ， KOA尚無(wú)有效治愈方法 ， 其治療策略主要局限于藥物治療及外科手術(shù) 。 對(duì)于前者 ， 非甾體抗炎藥（NSAIDs）雖然能夠有效鎮(zhèn)痛 ， 但并不能從發(fā)病機(jī)制上延緩或阻止關(guān)節(jié)軟骨的變性及壞死；此外 ， 大量的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)均表明長(zhǎng)期服用NSAIDs會(huì)增加消化道出血、不良心血管事件及死亡風(fēng)險(xiǎn) 。 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)雖然是治療終末期膝骨關(guān)節(jié)炎的重要方法 ， 但由于假體壽命的限制 ， 該方法并不適合年輕患者；此外 ， 術(shù)后持續(xù)疼痛、假體翻修等并發(fā)癥也會(huì)為患者帶來(lái)巨大的軀體痛苦和沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān) 。
干細(xì)胞治療膝骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展
如果想治愈KOA ， 那么一定要使其軟骨再生 。 而間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）恰好具有多向分化與促進(jìn)組織再生潛能 ， 能在特定條件下分化成軟骨細(xì)胞 ， 用于軟骨修復(fù) ， 為 KOA 的局部治療開(kāi)辟一條新的途徑 。
研究發(fā)現(xiàn)MSCs組織修復(fù)的機(jī)制主要表現(xiàn)在兩方面：自身分化形成組織細(xì)胞和促進(jìn)周邊細(xì)胞向缺損組織轉(zhuǎn)化 。
一方面MSCs能直接分化形成相關(guān)組織來(lái)補(bǔ)充該損傷部位的缺損 。 干細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)表明 ， MSCs作為一種多能干細(xì)胞 ， 其本身具備多向分化的能力 。 將MSCs進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng) ， 在培養(yǎng)基中加入轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β ， TGF-β） ， MSCs可向軟骨細(xì)胞方向分化 ， 研究人員可通過(guò)檢測(cè)培養(yǎng)基中關(guān)節(jié)軟骨的特殊成分如：硫酸軟骨素、Ⅱ型膠原蛋白等直接觀測(cè)到軟骨組織的生成 。
另一方面 ， MSCs在受到周邊微環(huán)境的作用時(shí) ， 可以分泌細(xì)胞活性因子促進(jìn)其周圍的細(xì)胞再生 ， 這種旁分泌作用稱為營(yíng)養(yǎng)作用（trophic） 。 目前認(rèn)為 ， MSCs這種對(duì)周邊細(xì)胞的旁分泌作用是促使軟骨修復(fù)的主要途徑 。 研究表明， MSCs通過(guò)細(xì)胞的出胞作用 ， 形成大量外泌體（exosome） ， 這些外泌體攜帶各種營(yíng)養(yǎng)因子及MicroRNA（miRNA） ， 通過(guò)旁分泌作用 ， 促進(jìn)周圍細(xì)胞向軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化 。 將MSCs所形成的外泌體分離單獨(dú)培養(yǎng) ， 同樣可以達(dá)到軟骨修復(fù)的目的：研究人員構(gòu)建了關(guān)節(jié)軟骨缺損的大鼠模型 ， 分別注射MSCs外泌體和磷酸鹽緩沖液 ， 在第6周和第12周解剖膝關(guān)節(jié) ， 在大體和鏡下可以觀察到明顯再生的關(guān)節(jié)軟骨
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