關(guān)節(jié)損傷是最常見的運動性損傷,包括扭傷、韌帶損傷、脫位和骨折,膝蓋、腳踝和肩膀是最常見的受傷部位。
同時,關(guān)節(jié)損傷也是運動員、甚至賽馬提前退役的主要原因。
關(guān)節(jié)軟骨沒有神經(jīng)組織,關(guān)節(jié)損傷的早期診斷非常困難。
同時,關(guān)節(jié)軟骨沒有血管組織,不含祖細(xì)胞,自身修復(fù)能力十分有限,一旦發(fā)生損傷,會導(dǎo)致關(guān)節(jié)腫脹和疼痛,加速骨關(guān)節(jié)炎的進展。所以長期以來,醫(yī)學(xué)界都認(rèn)為關(guān)節(jié)軟骨損傷是不可修復(fù)的。
在治療上,醫(yī)生往往都只建議口服藥物止痛,等待關(guān)節(jié)軟骨繼續(xù)磨損,直到關(guān)節(jié)置換。
但隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)打破了“關(guān)節(jié)軟骨一旦損傷,不可恢復(fù)”這一傳統(tǒng)觀念,給患者帶來了福音。
關(guān)節(jié)損傷的治療可以通過植入工程軟骨,提高手術(shù)干預(yù)的成功率,縮短患者康復(fù)時間。而間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是工程軟骨細(xì)胞來源中特別引人注目的一種。
美國加利福利亞大學(xué)的Jamie L. White教授在馬身上開展了一項研究,結(jié)果顯示,馬臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞相對于骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞,可能更適合用于培養(yǎng)關(guān)節(jié)損傷治療中的工程軟骨。
骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)在肌肉骨骼組織工程中的應(yīng)用更為廣泛,而這項研究表明,臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(CB-MSCs)可誘導(dǎo)分化出更強壯的軟骨細(xì)胞表型。
骨髓或臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞都可以通過誘導(dǎo)分化形成新生軟骨。
形態(tài)比較
研究者對兩種新生軟骨的力學(xué)、生化和組織學(xué)特性進行比較后發(fā)現(xiàn),雖然骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞形成的新生軟骨拉伸性能和膠原含量較高,但臍帶血來源的新生軟骨與天然組織相比具有更高的壓縮性能和更高的細(xì)胞糖胺多糖(GAG)含量。
力學(xué)性能比較
生化學(xué)性能比較
組織學(xué)圖像比較
免疫組織化學(xué)圖像比較
此外,臍帶血來源的新生軟骨具有與天然組織一致的堿性磷酸酶活性、X型膠原和II型膠原,提示其相對于骨髓來源的軟骨有更透明的軟骨樣表型。
通過定量功能指數(shù)可以發(fā)現(xiàn),臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞形成的新生軟骨更接近于馬的天然關(guān)節(jié)軟骨組織。
定量功能指數(shù)比較
因此,臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞被認(rèn)為是關(guān)節(jié)軟骨自組裝更好的來源。
本文轉(zhuǎn)載自:成體干細(xì)胞國家地方實驗室
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