膝關(guān)節(jié)作為人體最大且最復(fù)雜的承重關(guān)節(jié)，在日?；顒又邪缪葜P(guān)鍵角色。膝關(guān)節(jié)軟骨損傷極為常見，像運動員高強度訓練、老年人關(guān)節(jié)退變，甚至普通人群的意外扭傷，都可能導致?lián)p傷。

隨著社會老齡化加劇以及運動相關(guān)損傷的增多，膝關(guān)節(jié)軟骨損傷患者數(shù)量持續(xù)攀升，嚴重影響人們的生活質(zhì)量，已然成為亟待解決的醫(yī)學難題。傳統(tǒng)治療手段如藥物保守治療、手術(shù)修復(fù)等，雖在一定程度上能緩解癥狀，但存在局限性，難以實現(xiàn)受損軟骨的完全再生和功能恢復(fù)。

近年來，再生醫(yī)學領(lǐng)域的迅猛發(fā)展為膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)帶來了新曙光。間充質(zhì)干細胞（MSC）因具有多向分化潛能與免疫調(diào)節(jié)特性，備受關(guān)注。其來源多樣，如骨髓、脂肪組織、臍帶間充質(zhì)干細胞，各有特點（表1），經(jīng)體外擴增后可通過關(guān)節(jié)內(nèi)注射移植至受損軟骨組織。

其中，臍帶血間充質(zhì)干細胞（UCB – MSCs）憑借其獨特的生物學特性，如多向分化潛能、免疫調(diào)節(jié)能力、來源豐富且無倫理爭議等優(yōu)勢，在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的臨床研究中備受矚目。

間充質(zhì)干細胞移植重塑膝關(guān)節(jié)軟骨：6例臨床案例的療效驗證與機制探討

近日，海南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院在期刊雜志《Medicine》上發(fā)表了一篇”臍血間充質(zhì)干細胞修復(fù)膝關(guān)節(jié)軟骨的臨床研究進展“的文獻綜述。

該綜述表明臍帶血間充質(zhì)干細胞移植作為一種修復(fù)膝關(guān)節(jié)軟骨的新方法，在臨床上已顯示出良好的效果和安全性，為膝關(guān)節(jié)軟骨損傷患者提供了一種有效的治療選擇。

臍血間充質(zhì)干細胞修復(fù)膝關(guān)節(jié)軟骨的臨床研究進展

本綜述基于系統(tǒng)的文獻檢索策略，利用PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science和Google Scholar等數(shù)據(jù)庫，主要關(guān)鍵詞為“UCB-MSCs”、“KOA”或“軟骨修復(fù)”。搜索重點是2000年至2024年期間發(fā)表的英文研究，選擇了與UCB-MSCs在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的臨床研究和評論，確保納入的文獻在科學上嚴謹、全面且相關(guān)。

臍帶血間充質(zhì)干細胞的特點

1.多譜系分化潛能：UCB-MSC作為成體干細胞，在適宜誘導條件下，能分化為骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、神經(jīng)元、肌細胞等多種細胞類型 ，展現(xiàn)出多譜系分化能力。

2.來源與獲?。褐饕嬖谟谀殠а?、臍帶、臍周血管和臍帶膠中。源于新生兒臍帶血，該生物材料具有非侵入性獲取的特點，不僅資源豐富，而且易于獲取與儲存。 

3.分離培養(yǎng)方法： 

• 直接法：提取UCB-MSC的主要步驟是從臍帶血中分離MNC（含淋巴細胞、單核細胞等免疫細胞），因其是干細胞和祖細胞來源，經(jīng)數(shù)次液體交換與傳代培養(yǎng)，篩選出具備MSC特征的細胞。?
• 間接法：先讓臍帶血中的MNC與纖連蛋白或其他粘附因子結(jié)合，再轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿，利用MSC對粘附因子的親和力，分離出純度更高的MSC。

4.表型特征：UCB-MSC的表型與其他來源MSC相似，表達間充質(zhì)標志物CD73、CD90、CD105，不表達造血標志物CD34、CD45以及免疫原性分子HLA-DR。

5.免疫調(diào)節(jié)特性：可抑制T細胞、B細胞、自然殺傷細胞和樹突狀細胞等效應(yīng)細胞的活化與增殖，促進調(diào)節(jié)性T細胞產(chǎn)生，還能分泌多種抗炎和促修復(fù)因子，減輕組織損傷與炎癥反應(yīng)。 

6.獨特優(yōu)勢： 

• 倫理與年齡優(yōu)勢：源于新生兒臍帶血，無倫理問題與年齡限制，數(shù)量充足。?
• 增殖能力：增殖能力強，體外培養(yǎng)傳代次數(shù)多，且分化潛能不會喪失，壽命長。?
• 免疫特性：免疫原性低，免疫調(diào)節(jié)能力強，異體移植不易引發(fā)排斥反應(yīng)，適合作為“萬能供體”。?
• 分化可塑性：具有較強可塑性和分化潛能，能分化成更多樣化細胞類型，甚至可跨胚層分化。?

綜上所述，UCB-MSC在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)方面具備廣闊應(yīng)用前景。

臍帶血間充質(zhì)干細胞在治療6項膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的臨床案例

近年來，臍血間充質(zhì)干細胞在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的臨床應(yīng)用受到關(guān)注，通過文獻檢索，我們整理出六篇具有代表性的臨床研究（表2）。

臨床案例一：同種異體人臍帶血間充質(zhì)干細胞在治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)單髁骨關(guān)節(jié)炎脛骨高位截骨術(shù)后軟骨再生方面比骨髓抽吸濃縮物更有效

2021年，Lee等研究了利用UCB-MSCs或骨髓抽吸濃縮物（BMAC）在HTO中再生軟骨的效果。他們回顧性研究了2015年1月至2019年12月接受HTO和微骨折關(guān)節(jié)鏡聯(lián)合BMAC或同種異體UCB-MSCs治療的單髁內(nèi)側(cè)OA和接吻病變患者，結(jié)果顯示內(nèi)側(cè)股骨和脛骨髁全層軟骨缺損（≥國際軟骨修復(fù)協(xié)會3B級）。該研究比較了2種方法對膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)單髁OA患者軟骨修復(fù)的影響。

結(jié)果顯示，無論采用哪種治療方法，在膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)單髁骨關(guān)節(jié)炎的軟骨再生治療中，UCB-MSC方法比BMAC方法更有效，盡管兩種方法都改善了患者的臨床狀況。

臨床案例二：骨髓抽吸濃縮物和同種異體人臍帶血間充質(zhì)干細胞移植治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的比較：2年隨訪臨床和磁共振成像結(jié)果評估

2020年Ryu等對BMAC和UCB-MSC植入治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損進行了對比研究，評估了兩種不同類型的MSC植入治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的臨床和磁共振成像（MRI）結(jié)果。

他們回顧性評估了52例患者，這些患者在術(shù)后2年分別接受了BMAC（25例）和UCB-MSC（27例）軟骨修復(fù)手術(shù)。使用視覺模擬量表、國際膝關(guān)節(jié)文獻委員會主觀評分和膝關(guān)節(jié)損傷和骨關(guān)節(jié)炎結(jié)果評分來評估臨床結(jié)果。

使用磁共振觀察軟骨修復(fù)組織評分和基于國際軟骨修復(fù)協(xié)會軟骨修復(fù)評分系統(tǒng)改進的MRI評估來評估軟骨修復(fù)。兩組在2年的隨訪中均顯示顯著的臨床和MRI改善，但兩組之間沒有顯著差異。研究提示BMAC或UCB-MSC植入是治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損安全有效的方法，但仍需更多病例和長期前瞻性研究。

臨床案例三：同種異體臍帶血間充質(zhì)干細胞移植與微骨折治療老年患者大型全層軟骨缺損的療效對比：一項多中心隨機臨床試驗和延長5年臨床隨訪

2021年，Lim等進行了一項隨機對照臨床試驗，比較了UCB-MSC-HA植入和微創(chuàng)手術(shù)治療老年患者大面積全層軟骨缺損的效果。

結(jié)果顯示，與微創(chuàng)手術(shù)組相比，UCB-MSC-HA植入組的48周軟骨修復(fù)等級、組織學評分和臨床評分均優(yōu)于微創(chuàng)手術(shù)組，并且在5年的隨訪中這些改善得以維持。該研究表明UCB-MSC-HA植入是一種可靠的軟骨再生方法，適用于治療老年患者的大面積全層軟骨缺損。

臨床案例四：臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療骨關(guān)節(jié)炎的有效性和安全性

2017年，劉氏等對3例膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行了臨床研究，通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射單次UC-MSC移植，細胞總數(shù)為5～7×107，移植后隨訪3個月，觀察臨床療效和膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況。

結(jié)果顯示患者疼痛明顯緩解，日?；顒幽芰μ岣?/strong>。治療前后血常規(guī)、肝功能、腎功能等生化指標無明顯差異。該研究認為關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射UC-MSC移植可改善臨床癥狀，延緩骨關(guān)節(jié)炎進展，可能是一種安全有效的治療選擇。但其遠期療效仍需進一步觀察。

臨床案例五：人臍帶間充質(zhì)干細胞關(guān)節(jié)內(nèi)注射治療退行性膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的療效觀察

2016年，在一項隨機對照試驗中，Wang等人評估了人臍帶MSCs與透明質(zhì)酸鈉關(guān)節(jié)內(nèi)注射對中度至重度退行性膝骨關(guān)節(jié)炎的療效。

6個月內(nèi)，MSC組與對照組相比，關(guān)節(jié)功能和生活質(zhì)量顯著改善，治療后長達6個月仍能保持良好狀態(tài)。盡管MSC組患者最初疼痛和腫脹更常見，但他們的Lysholm、西安大略和麥克馬斯特大學關(guān)節(jié)炎指數(shù)以及SF-36評分均顯示出持久的改善，表明MSC注射是緩解骨關(guān)節(jié)炎癥狀的有效選擇。

臨床案例六：人臍帶血間充質(zhì)干細胞移植治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎

2020年，在Pak的一項研究中，人類臍帶血MSCs被用于治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者，這些患者有嚴重的全層缺損（>2.0cm2）。

在253名患者中，有64名在1年后接受了第二次關(guān)節(jié)鏡檢查，結(jié)果顯示國際膝關(guān)節(jié)文獻委員會、西安大略和麥克馬斯特大學關(guān)節(jié)炎指數(shù)和視覺模擬量表評分有顯著改善。Oswestry關(guān)節(jié)鏡評分對軟骨再生進行了良好的評分，具有顯著的功能和疼痛緩解效果，這表明人類臍帶血MSCs是一種有前途的治療方法，適用于需要膝關(guān)節(jié)置換術(shù)替代方案的年輕患者。

臍帶血間充質(zhì)干細胞在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的臨床療效與安全性分析

1. 臨床療效

促進軟骨再生與功能改善：UCB-MSC移植能夠推動膝關(guān)節(jié)軟骨的再生進程，有效改善關(guān)節(jié)功能，緩解疼痛癥狀，顯著提升患者的生活質(zhì)量。

• 與自體軟骨細胞移植或微骨折手術(shù)相比較，在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)方面，UCB-MSC移植展現(xiàn)出相似甚至更優(yōu)越的效果。特別是對于老年患者群體，UCB-MSC移植所帶來的益處尤為顯著。

相關(guān)作用機制：UCB-MSC具備高增殖能力、強大的分化潛能、良好的穩(wěn)定性以及可塑性，這些特性是其發(fā)揮良好治療效果的關(guān)鍵因素。同時，UCB-MSC移植可通過多種復(fù)雜機制增強軟骨修復(fù)效果。

• 例如，它能夠?qū)γ庖叻磻?yīng)進行調(diào)節(jié)，抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生，促進血管生成，為組織修復(fù)提供必要的營養(yǎng)支持，還能刺激軟骨細胞的增殖與分化。其具體實現(xiàn)途徑是通過分泌多種生長因子、細胞因子以及外泌體，這些物質(zhì)在細胞間通訊和組織修復(fù)過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。?

2. 安全性

現(xiàn)有良好表現(xiàn)：就目前已開展的UCB-MSC移植臨床研究結(jié)果來看，尚未發(fā)現(xiàn)感染、腫瘤以及免疫排斥等嚴重不良事件。

• 這表明UCB-MSC移植在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的應(yīng)用中，具有良好的安全性和耐受性。其低免疫原性、強大的免疫調(diào)節(jié)能力以及不存在倫理爭議等特點，為這種良好的安全性提供了有力保障。?

需加強評估監(jiān)測：盡管目前臨床研究呈現(xiàn)出較好的安全性態(tài)勢，但不可忽視的是，現(xiàn)有臨床研究在安全性監(jiān)測和報告方面存在不足。

因此，為了更全面、深入地了解UCB-MSC移植的安全性，有必要進一步強化對UCB-MSC移植的安全性評估和監(jiān)測工作。這將有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為UCB-MSC在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供更加堅實的安全基礎(chǔ)。

臍帶血間充質(zhì)干細胞治療膝骨關(guān)節(jié)炎臨床應(yīng)用中的問題和局限性

盡管UCB-MSCs在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)前景良好，但仍存在局限： 

1.定義與鑒定標準不統(tǒng)一：國際上無UCB-MSC定義和鑒定標準共識，不同培養(yǎng)與處理方法影響其數(shù)量、質(zhì)量等特性，體外培養(yǎng)還可能致表型改變、功能衰退及基因變異。需建立科學、準確、可靠、可重復(fù)的定義與鑒定標準，以及嚴格規(guī)范的質(zhì)量控制體系，涵蓋細胞各環(huán)節(jié)，確保安全性與有效性。 

2.最佳劑量、途徑和時機不明：不同選擇影響UCB-MSC在體內(nèi)歸巢、存活等功能，目前膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中無統(tǒng)一移植方案，劑量、途徑、時機各異致效果有別，且其體內(nèi)功能受多種因素影響。應(yīng)依損傷情況制定個性化方案，并長期隨訪評估。 

3.作用機制尚不明確：UCB-MSC在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的作用機制存不確定性與爭議，無確鑿證據(jù)表明其能直接分化為軟骨細胞參與再生，旁分泌影響軟骨代謝等過程也需更多驗證，其體內(nèi)作用機制受多種因素調(diào)控，需多層次、多角度建立精準全面的作用機制模型。

4.遠期效果和安全性不明：UCB-MSC在體內(nèi)是否出現(xiàn)衰老、突變等現(xiàn)象，是否引發(fā)并發(fā)癥，能否持續(xù)改善關(guān)節(jié)功能及延緩?fù)诵行宰儯栝L時間跟蹤觀察。目前多數(shù)臨床研究為短期隨訪，長期效果和安全性（>5年）不確定，需更長時間隨訪及更靈敏精準檢測方法評估。

結(jié)論與展望

UCB-MSCs作為有前途的干細胞來源，因易獲取、免疫相容性好且無倫理爭議，在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中展現(xiàn)新興治療策略的潛力，但也面臨挑戰(zhàn)。 

1. 臨床效果肯定：大量臨床研究表明，UCB-MSCs移植能促進膝關(guān)節(jié)損傷處軟骨再生，改善患者關(guān)節(jié)功能與生活質(zhì)量，減輕疼痛，安全性良好。

其具備向軟骨細胞分化潛能，通過分泌生物活性分子調(diào)控軟骨代謝、炎癥及修復(fù)再生過程，還能抑制免疫排斥，促進自身組織耐受。 

2. 存在問題與不足：當前臨床研究存在樣本量小、隨訪短、評價標準與客觀指標不統(tǒng)一等局限。國際上UCB-MSCs定義和鑒別標準未統(tǒng)一，體外培養(yǎng)可能致其表型、功能及基因改變。

最佳移植方案（劑量、途徑、時機）不明，作用機制不清，長期效果與安全性待確定，需更多高質(zhì)量、大樣本、長期隨訪、多中心、隨機對照臨床試驗驗證。 

3. 未來展望：盡管面臨技術(shù)復(fù)雜與長期安全性等挑戰(zhàn)，UCB-MSCs在再生醫(yī)學仍潛力巨大。

隨著干細胞與組織工程技術(shù)發(fā)展，如干細胞外泌體、微膠囊化、基因編輯等技術(shù)可增強其生物活性；脫細胞軟骨細胞外基質(zhì)等材料可構(gòu)建更好載體支架；多模態(tài)成像等方法能更準確評估效果與安全性。

同時要加強研究與規(guī)范化，確保臨床應(yīng)用合理合法。期待UCB-MSC在膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)取得更多突破，造?；颊摺?/p>

參考資料：廖鐘凱MMed a,* .臍血間充質(zhì)干細胞修復(fù)膝關(guān)節(jié)軟骨的臨床研究進展。醫(yī)學104(6):p e41402，2025年2月7日。數(shù)字編號：10.1097/MD.0000000000041402

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