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    細胞外囊泡有望成為治療骨關節炎的新方法

     干細胞與外泌體 2023-08-23 發布于廣東

    骨關節炎(OA)是一種慢性關節疾病,主要表現為關節軟骨退化、骨贅形成、軟骨下骨重塑和滑膜炎癥。目前臨床OA多采用藥物治療,但不能修復已經退變的軟骨。

    由于細胞外囊泡(EVs)具有抗炎、促進組織再生、在多種組織中誘導愈合的潛力,EVs一直是再生醫學領域的熱點。EVs在OA進程中的重要性已逐漸受到關注,且其在軟骨修復和OA中的治療價值逐漸被揭示。EVs已成為OA治療及預防研究的重點,有望成為未來OA治療的方向。

    骨關節炎(OA)是一種以軟骨退變、軟骨下骨硬化、骨贅形成以及滑膜炎癥為特征的退行性關節疾病,可導致疼痛、畸形和關節功能障礙。

    臨床治療主要包括藥物療法、物理療法和手術療法,以及其他基于緩解疼痛的綜合療法,但上述治療僅能夠一定程度緩解疼痛,改善關節功能,無法從根本上逆轉膝關節進一步退變的進程。

    近年來,細胞外囊泡(EVs)在組織工程和再生醫學領域的研究進展引起了廣大學者的極大關注,并成為再生醫學中控制炎癥、修復損傷、促進再生等研究的新領域。

    EVs包括外泌體(exosome,Exo)、微囊泡和凋亡小體,是細胞分泌傳遞生物信號的納米級細胞間信使。

    EVs在OA軟骨形成和軟骨再生中具有潛在作用,源自軟骨細胞的EVs可在體外誘導祖細胞和干細胞分化為成熟的軟骨細胞,這被認為是修復軟骨損傷最有希望的治療方法。

    EVs還可提高抗炎和免疫調節細胞因子水平,并降低炎癥細胞因子水平,因此,應用來自間充質干細胞(MSC)的EVs治療OA具有巨大潛力。

    細胞外囊泡在骨關節炎治療中的作用

    目前OA的主要治療是減輕疼痛、改善關節功能,治療方案包括手術治療及非手術治療。對輕度至中度膝關節OA患者,一般選擇非手術治療,主要包括鎮痛、減重、理療等。

    對于非手術治療無效的晚期OA患者,可采用手術治療,包括脛骨高位截骨術、人工關節置換術、關節鏡下清理術等。間充質干細胞(MSC)具有旁分泌作用,可合成和分泌多種生長因子,而趨化因子和細胞因子可以極大地影響其相鄰細胞,同時MSC可分泌多種類型的EVs,如微囊泡和Exo。EVs具有緩解疼痛、抑制炎癥、減緩軟骨破壞的作用,未來EVs聯合自噬相關藥物可能是治療OA的重要方法。

    1. 緩解疼痛并抑制炎癥。目前,非甾體抗炎藥和物理療法是緩解OA疼痛的主要治療方法,且兩者聯用效果更佳。研究顯示,MSC來源Exo關節內注射可有效促進軟骨修復和ECM合成,減輕膝關節疼痛,其中降鈣素基因相關蛋白質水平降低是疼痛減輕的重要因素。

    2. 促進軟骨再生與修復。在OA進展中,軟骨損傷及缺失逐漸加重,導致疼痛癥狀和功能障礙越來越嚴重,目前晚期OA階段的軟骨損傷修復仍是臨床OA治療的重大挑戰,EVs可抑制炎癥反應、促進軟骨細胞合成代謝,在OA治療中發揮重要作用。

    EVs在OA發病、進展及治療中發揮關鍵作用,未來在EVs用于OA的轉化研究和治療干預時,可根據現有的診斷和治療進行評估。EVs可通過提高細胞活力、促進細胞增殖來抑制炎癥,誘導組織修復和再生,并預防OA進一步惡化。理論上,EVs可以傳遞與其親代細胞相同的信號,與直接細胞移植相比,EVs提供了更簡單、更安全、更實用、更易控制的解決方案。

    參考文獻:
    1. Tsiapalis D,O'Driscoll L. Mesenchymal Stem Cell Derived Extra-cellular Vesicles for Tissue Engineering and Regenerative Medi-cine Applications[J]. Cells,2020,9(4) :991.
    2. Li Q,Yu H,Sun M,et al. The tissue origin effect of extracellularvesicles on cartilage and bone regeneration [J]. Acta Biomater,2021,125:253-266.

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