骨关节炎是一种退行性骨关节病，会严重影响患者的生活质量。目前，医学界还没有确切疗法可以逆转骨关节炎进程，唯一的选择是尝试减轻疼痛感。干细胞疗法在骨关节炎治疗方面显示出巨大潜力，但干细胞“黄金剂量”仍然遥不可及：干细胞剂量过大，会诱发红肿症状和瘢痕组织；干细胞剂量不足，疗效维持时间将非常有限。
eurekalert.org网站当地时间4月13日报道，为了攻克剂量难题，中国华中科技大学附属协和医院的骨科研究人员将脐带间充质干细胞植入了一种3D生物支架中。这种低温生物材料具有海绵状结构，可缓慢释放干细胞，减轻小鼠膝关节疼痛，并逆转关节炎过程。
海绵支架在减小90%的干细胞剂量的同时，还能确保疗效，为人类治愈骨关节炎带来了新希望。相关研究成果刊登在《化学工程杂志》中。
间充质干细胞（MSCs）是一种可分化为其他类型细胞的成体干细胞，主要来源于骨髓、脂肪或脐带组织。近年来，脐带源性间充质干细胞（UCMSCs）因供应丰富、增殖能力强、非侵入性获取过程等优势，成为了治疗性移植细胞的热点。
晶胶是指在零度以下形成的凝胶基质，含有相互连接的大孔（孔径大于10微米）。晶胶的类海绵结构能够传输大量小颗粒，在生物医学领域有良好的应用前景。
研究人员在将干细胞植入晶胶生物材料后，发现细胞得到了强化，并在治疗小鼠骨关节炎时表现出更好的疗效。最重要的是，晶胶还能确保植入的干细胞在膝关节区域停留更长的时间，进而减少其剂量。
论文作者Wei Tong说：“植入的细胞中，有一半需要两周左右的时间才会离开晶胶，它们的再生效果持续时间变得更长了。因此，疗效可能是间接的，即通过干细胞分泌表皮生长因子来刺激细胞增殖和愈合，而非直接在关节中形成新软骨。”
研究人员还发现，晶胶中的干细胞对减轻小鼠因炎症引发的关节疼痛非常有效。
在完成小鼠实验后，研究人员希望在非人类灵长类动物中进行下一阶段测试，并最终在人类临床试验中使用干细胞-晶胶复合物。
研究人员表示，这种治疗骨关节炎的新疗法，有望彻底逆转这种疾病。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《化学工程杂志》
期刊编号：0300-9467
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/doow-3bu041321.php
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