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  • 干细胞治疗股骨头坏死

    干细胞分裂可能产生新的干细胞或分化的功能细胞。 间质细胞能够分泌许多因子,维持干细胞的增殖,分化和存活。 干细胞移植是干细胞治疗股骨头坏死的一种有效方法。

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    股骨头坏死概述/干细胞治疗股骨头坏死 编辑

    股骨头坏死,中医称“骨蚀”。中医认为机体体质虚弱,抗病能力低下,肝肾精血不足,致使骨质疏松,是股骨头缺血性坏死的潜在原因。病变涉及肝、脾、肾。肾为先天之本,主骨生髓,肾健则髓生,髓满则骨坚。反之,则髓枯萎,失去应有的再生能力。肝主筋藏血与肾同源,二者荣衰与共,若肝脏受累、藏血失司,不能正常调节血量,血液营运不周,营养难济,是造成股骨头坏死的重要因素。脾主运血,脾失健运、无化气源,则筋骨肌肉皆无气以生。病变发生后,骨与软骨挫裂伤,气血不通畅,经脉瘀阻,血行障碍,肢体失去营养,再生和修复能力减退,因而产生本病。

    自1888年世界医学界首次认识股骨头坏死这一疾病至今,股骨头坏死已由少见病转变为多发病、常见病。尤其是激素的问世及其广泛应用以来,股骨头坏死的发病率逐渐上升。加之交通工具变革后变通事故的增多,人们生活方式的改变均使得该病患者数量剧增。据不完全统计,目前全世界股骨头坏死3000万人,我国约有400万人。最新的调查表明,股骨头坏死的发生无明显性别差异,任何年龄均可患病,而有过激素应用史、髋部外伤史、酗酒史、相关疾病史者发病的机率明显增多。

    股骨头坏死可发生于任何年龄但以31-60岁最多,无性别差异,开始多表现为髋关节或其周围关节的隐痛、钝痛,活动后加重,进一步发展可导致髋关节的功能障碍,股骨头坏死严重影响患者的生活质量和劳动能力,若治疗不及时,还可导致终身残疾。

    干细胞的应用/干细胞治疗股骨头坏死 编辑

    干细胞的调控是指给出适当的因子条件,对干细胞的增殖和分化进行调控,使之向指定的方向发展。

    内源性调控

    干细胞自身有许多调控因子可对外界信号起反应从而调节其增殖和分化,包括调节细胞不对称分裂的蛋白,控制基因表达的核因子等。另外,干细胞在终末分化之前所进行的分裂次数也受到细胞内调控因子的制约。

    (1)细胞内蛋白对干细胞分裂的调控

    干细胞分裂可能产生新的干细胞或分化的功能细胞。这种分化的不对称是由于细胞本身成分的不均等分配和周围环境的作用造成的。细胞的结构蛋白,特别是细胞骨架成分对细胞的发育非常重要。如在果蝇卵巢中,调控干细胞不对称分裂的是一种称为收缩体的细胞器,包含有许多调节蛋白,如膜收缩蛋白和细胞周期素A。收缩体与纺锤体的结合决定了干细胞分裂的部位,从而把维持干细胞性状所必需的成分保留在子代干细胞中。

    (2)转录因子的调控

    在脊椎动物中,转录因子对干细胞分化的调节非常重要。比如在胚胎干细胞的发生中,转录因子Oct3/4是必需的。Oct3/4是一种哺乳动物早期胚胎细胞表达的转录因子,它诱导表达的靶基因产物是FGF-4等生长因子,能够通过生长因子的旁分泌作用调节干细胞以及周围滋养层的进一步分化。Oct4缺失突变的胚胎只能发育到囊胚期,其内部细胞不能发育成内层细胞团 [1]。另外白血病抑制因子(LIF)对培养的小鼠ES细胞的自我更新有促进作用,而对人的成体干细胞无作用,说明不同种属间的转录调控是不完全一致的。又如Tcf/Lef转录因子家族对上皮干细胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信号通路的中间介质,当与β-Catenin形成转录复合物后,促使角质细胞转化为多能状态并分化为毛囊。

    外源性调控

    除内源性调控外,干细胞的分化还可受到其周围组织及细胞外基质等外源性因素的影响。

    (1)分泌因子

    间质细胞能够分泌许多因子,维持干细胞的增殖,分化和存活。有两类因子在不同组织甚至不同种属中都发挥重要作用,它们是TGFβ家族和Wnt信号通路。比如TGF家族中至少有两个成员能够调节神经嵴干细胞的分化。最近研究发现,胶质细胞衍生的神经营养因子(GDNF)不仅能够促进多种神经元的存活和分化,还对精原细胞的再生和分化有决定作用。GDNF缺失的小鼠表现为干细胞数量的减少,而GDNF的过度表达导致未分化的精原细胞的累

    积。Wnts的作用机制是通过阻止β-Catenin分解从而激活Tcf/Lef介导的转录,促进干细胞的分化。比如在线虫卵裂球的分裂中,邻近细胞诱导的Wnt信号通路能够控制纺锤体的起始和内胚层的分化。

    (2)膜蛋白介导的细胞间的相互作用

    有些信号是通过细胞-细胞的直接接触起作用的。β-Catenin就是一种介导细胞粘附连接的结构成分。除此之外,穿膜蛋白Notch及其配体Delta或Jagged也对干细胞分化有重要影响。在果蝇的感觉器官前体细胞,脊椎动物的胚胎及成年组织包括视网膜神经上皮、骨骼肌和血液系统中,Notch信号都起着非常重要的作用。当Notch与其配体结合时,干细胞进行非分化性增殖;当Notch活性被抑制时,干细胞进入分化程序,发育为功能细胞。

    (3)整合素(Integrin)与细胞外基质

    整合素家族是介导干细胞与细胞外基质粘附的最主要的分子。整合素与其配体的相互作用为干细胞的非分化增殖提供了适当的微环境。比如当β1整合素丧失功能时,上皮干细胞逃脱了微环境的制约,分化成角质细胞。此外细胞外基质通过调节β1整合素的表达和激活,从而影响干细胞的分布和分化方向。

    ·2.3 干细胞的可塑性

    越来越多的证据表明,当成体干细胞被移植入受体中,它们表现出很强的可塑性。通常情况下,供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。而在某些情况下干细胞的分化并不遵循这种规律。1999年Goodell等人分离出小鼠的肌肉干细胞,体外培养5天后,与少量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中,结果发现肌肉干细胞会分化为各种血细胞系。这种现象被称为干细胞的横向分化(trans-differentiation)[5]。关于横向分化的调控机制目前还不清楚。大多数观点认为干细胞的分化与微环境密切相关。可能的机制是,干细胞进入新的微环境后,对分化信号的反应受到周围正在进行分化的细胞的影响,从而对新的微环境中的调节信号做出反应。 克隆猪、克隆羊,其技术的机制原理和干细胞是一致的。

    干细胞治疗股骨头坏死/干细胞治疗股骨头坏死 编辑

    干细胞具有多向分化的能力和高度的可塑性,当干细胞被置于新的生存坏境下,他们的特性就会发生改变,具有很强的分化能力,它穿透毛细血管壁,特异性的分化为身体所需要的细胞并对于坏死的细胞进行修复和再生。 干细胞能新生血管,恢复血管功能是治疗股骨头坏死的重要原因。干细胞能分化为成骨细胞,促进钙质沉着,修复被破坏的股骨头。同时,干细胞还有调节机体免疫功能,调节神经内分泌功能,对股骨头坏死的治疗有全面支持作用。干细胞治疗最适合早期股骨头坏死病例,可以避免病情发展,大部分病例可以治愈。已有关节畸形、骨质塌陷、骨折的病例可以在手术基础上辅助干细胞移植会增加手术成功率和长期疗效。

    干细胞治疗股骨头坏死原理

    目前治疗股骨头坏死的最为尖端的技术是干细胞治疗股骨头坏死,也是疗效中最好的一种手段,干细胞治疗股骨头坏死的原理在于存在于红骨髓中骨髓基质干细胞有着很好的成骨能力,它的历史可追溯于1869年Goujon发现红骨髓(ARBM)具有成骨作用的研究报道,近年来许多学者经过大量动物实验并在临床应用中获得成功。我们知道,红骨髓具有很好的成骨能力,而它的成骨能力来源于中胚层骨髓基质的间充质干细胞,它具有多种分化潜能,这种骨髓基质中所含的多能干细胞,学者Owen称其为骨髓基质干细胞(bone marrow stem cell,BMSC),它可以在体内无诱导下骨化,称为确定性骨源性前体细胞,也称作骨源性干细胞,但是在特定的理化条件与细胞因子的诱导下,骨髓基质中骨源性干细胞诱导成骨活性最强,尤其是在骨缺损,特别在股骨头坏死的缺损修复与重建过程中骨髓的促进骨生成作用明显增强,是骨愈合过程中骨化的重要细胞。正因为如此,干细胞移植治疗股骨头坏死疗效如此之好,让无数专家学者得以对此关注,对此得以佩服,通过专家们的不断努力研究,干细胞移植治疗股骨头坏死以不再是一个神话。

    干细胞治疗股骨头坏死需要注意什么

    干细胞治疗股骨头坏死前需进行严格的体格及辅助检查,包括血常规、出凝血时间、心肝肾功能、手术感染八项以及必要时核磁共振检查等。待结果出来以后,医师会决定是否实施干细胞治疗。   治疗前两周需要进行常规的骨髓穿刺术,在局部麻醉下抽取15-20ml骨髓。将骨髓标本送到细胞治疗中心,交于试验室工作人员,细胞经过两周培养后,会安排手术,就可以进行治疗了。

    注意的问题

      1、向医生详细如实提供既往疾病史、过敏史;

    2、手术治疗后严格遵守医护人员遗嘱,做好护理和功能锻炼。一般而言,手术后尽早下床活动,以避免手术并发症。

    3、如治疗后出现任何不适,都要及时向医护人员汇报;

    4、注意随访时间。随访时主管医师会依据病情,为患者的下一步治疗提供适宜的方案。随访最好每6个月一次,最长时间为2年。

    干细胞移植是干细胞治疗股骨头坏死的一种有效方法。因此,股骨头坏死的早发现治疗是非常重要的。早期股骨头坏死症状不明显,因此,如果出现髋部疼痛等异常症状时,要及时提高警惕,到医院检查诊断,如果是股骨头坏死也能够尽早治疗,早日恢复健康。

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