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脂肪间充质干细胞复合富血小板血浆有效改善动物模型腰椎间盘退行性病变

上传时间:2019年08月27日         浏览次数:6117


慢性腰背痛是非常严重且常见的失能性疾病。据统计,约70%-85%的人一生中会经历腰背痛,目前全世界因为慢性腰背而导致功能障碍的患者高达6.32亿,严重危及了人们的身体健康。腰椎间盘退行性变(intervertebral disc degeneration (IDD))是慢性腰背痛的常见病因之一,研究显示椎间盘源性腰痛约占到慢性腰背痛的39%。我国腰椎间盘突出症好发于青壮年,但随着我国人口日益老龄化,老年腰椎间盘突出症的发病率也呈逐年上升的趋势。由椎间盘退变导致的腰腿疼痛给社会带来了沉重的经济负担和社会负担。

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1 慢性腰背痛是一种常见慢性疾病


目前该疾病的治疗方案有口服药物,物理治疗(针灸、推拿、冲击波治疗等)和外科手术治疗(包括开刀和微创)。药物治疗和物理治疗只能缓解症状,手术治疗如椎间盘切除术和脊柱融合术虽然能够切除病变椎间盘组织,但有一定的复发率,还可能使得邻近节段椎间盘加速退变,增加脊柱不稳定因素。微创治疗如射频热凝术,臭氧减压术,及椎间孔镜技术虽然可以缓解临床症状,但也有复发风险,还会加重责任椎间盘退变进程。

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2 椎间盘退行性病变示意图

近年来,腰椎间盘退变的生物治疗逐渐兴起。利用生物学技术如椎间盘内注射自体富血小板血浆或干细胞以恢复椎间盘或再生退变椎间盘成为治疗的热门方向。很多体内外试验中成功诱导骨髓间充质干细胞向椎间盘样细胞分化。大量研究证实了骨髓间充质干细胞修复椎间盘的可行性,并已从动物试验跨越到了临床研究。

南京鼓楼医院干细胞研究所王斌主任医师团队和疼痛科陆丽娟主任医师团队近日在《pain research and management》发表了一篇题为Efficacy of Platelet-Rich Plasma Containing Xenogenic Adipose Tissue-Derived Stromal Cells on Restoring Intervertebral Disc Degeneration: A Preclinical Study in a Rabbit Model的论文,该论文证实了在兔的椎间盘退变模型中,通过穿刺注射脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cellsADSCs)和富血小板血浆(platelet-rich plasmaPRP)可以逆转兔椎间盘的退变进程,而且治疗效果优于单用PRPADSCs

PRP是自体全血经离心后得到的血小板浓缩物,其中含有大量生长因子及蛋白质,具有促进组织愈合和组织再生的功能,在退变椎间盘的修复方面可能存在巨大价值。许多在体或离体的动物试验表明PRP中所含的促生长因子如血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor,PDGF),胰岛素样生长因子-IIinsulin-like growth factor-II,IGF-2),肿瘤转化因子-β2tumor transformation factor-βII,TGF-B2)等可以刺激退变椎间盘的修复。此外,由于PRP取自自体血,因此注射到人体中相对其他生物学方法更加安全。

ADSCs源自于胚胎发育时期的中胚层,是一类具有自我更新和多分化潜能的成体干细胞,具有免疫原性低、可旁分泌多种生物活性因子和致畸致瘤风险低等特点。由于其来源丰富,取材方便,易于培养,具有多分化潜能,能够在特定的条件下分化成骨、软骨和脂肪等,具有广阔的临床应用前景。目前已经应用于骨关节炎、糖尿病、皮肤及视网膜血管中的修复等临床研究中。根据已报道的动物研究,利用干细胞治疗椎间盘退变是安全有效的。

实验中我们首先采用细针抽吸髓核法构建兔的椎间盘退变模型。核磁共振成像(MRI)检测椎间盘信号与造模前相比表现下降以确定造模成功。之后分别向椎间盘注入ADSCsPRPPRP联合ADSCs、磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS),通过MRI检测椎间盘信号的差异。最终通过实验证明:PRP联合ADSCs可以修复退变的椎间盘且效果要优于单用PRPADSCs

图注: PRP组、ADSCs组、PRP联合ADSCs组信号强度明显高于阴性对照组,而且PRP联合ADSCs组信号强度最接近于正常组。

我们首次将ADSCsPRP应用于椎间盘退变的修复治疗中并取得了一定的效果,后期还需要进一步开展更多样本的研究,优化治疗方案,将这种干细胞治疗技术尽快应用于临床病人。

 

1、图2来源于网络

参考文献:Ma, Chao, et al. "Efficacy of Platelet-Rich Plasma Containing Xenogenic Adipose Tissue-Derived Stromal Cells on Restoring Intervertebral Disc Degeneration: A Preclinical Study in a Rabbit Model." Pain Research and Management 2019 (2019).