用于治疗严重软骨损伤的新型干细胞微颗粒

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-20 09:02 | 更新时间: 2025-12-20 09:02

学科分类: 基础医学 生物医学工程 药学

用于治疗严重软骨损伤的新型干细胞微颗粒
用于治疗严重软骨损伤的新型干细胞微颗粒

骨关节炎(OA)是一种常见的慢性关节疾病,主要因关节软骨退化受损引起。软骨组织由于缺乏血液供应,自我修复能力极差,一旦受损往往难以恢复,严重时需进行关节置换。传统的干细胞疗法(如间充质干细胞)虽能缓解症状,但难以实现软骨再生,因此亟需更有效的治疗方法。

本研究聚焦于诱导多能干细胞(iPSC,一种可分化为多种细胞类型的干细胞),开发出一种名为“最小可注射单元软骨微球(MIUChons)”的新型治疗产品。研究团队优化了MIUChons的临床级生产流程,使其能高效分化为具有功能的软骨细胞团。这些微球高表达软骨特有的标志物(如II型胶原蛋白、SOX9蛋白),能持续分泌软骨细胞外基质(ECM,支撑软骨结构的关键成分)。安全性测试显示,MIUChons无致瘤性,且基因稳定,未发现明显的基因突变或染色体异常。

为验证疗效,研究人员在大鼠、兔子、比格犬和迷你猪等多种骨关节炎动物模型中进行了实验。通过单次关节内注射(直接注入关节腔)给药后,MIUChons能靶向作用于受损软骨区域。结果显示,接受治疗的动物软骨退化程度显著减轻,软骨厚度增加,且关节炎症状(如关节活动度、负重对称性)明显改善。例如,在迷你猪模型中,治疗组的软骨体积较对照组增加,关节负重对称性指数也显著提高,表明MIUChons既能抑制软骨破坏,又能促进软骨修复。

进一步研究发现,MIUChons通过双重机制发挥作用:一方面,它们可直接整合到受损软骨中,分化为成熟软骨细胞并分泌基质,实现结构修复;另一方面,通过旁分泌效应调节炎症微环境,减少促炎因子(如IL - 6、TNF - α)释放,促进抗炎因子(如IL - 4)表达,为软骨修复创造有利条件。

综上,本研究开发的MIUChons具有临床级安全性和有效性,通过微创注射即可治疗骨关节炎,为软骨缺损修复提供了一种新的可行策略,有望在未来临床应用中惠及广大OA患者。

DOI: 10.1126/sciadv.adw4911

标签: 关节内注射 诱导多能干细胞 软骨再生 软骨微球 骨关节炎