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肌腱损伤修复困难,是运动医学常见难题。西南医科大学研究人员开展关于 ICA 对 TDSCs 分化及肌腱修复作用的研究。结果显示 ICA 能促进 TDSCs 增殖和向肌腱细胞分化,促进小鼠髌腱损伤修复。这为肌腱损伤治疗提供新方向。
在运动医学领域,肌腱就像连接肌肉与骨骼的 “桥梁”,对人体运动起着至关重要的作用。但由于其特殊的结构和功能,肌腱一旦受伤,修复过程困难重重。一方面,受伤后的肌腱常出现慢性疼痛和功能障碍,给患者带来极大痛苦,也给临床治疗带来巨大挑战;另一方面,传统的修复方法,如使用从天然肌腱分离的肌腱细胞,面临着细胞来源有限、供体部位并发症多、培养时间长等问题。而基于干细胞治疗和组织工程的新兴方法虽有潜力,但如何精准调控干细胞的分化方向,使其更好地修复肌腱损伤,仍是亟待解决的难题。
淫羊藿苷(Icariin,ICA)作为从淫羊藿中提取的一种生物活性黄酮类化合物,此前已被发现具有促进骨生成和血管生成的特性,在肌腱 - 骨愈合方面表现出良好的效果。然而,它对肌腱实质修复的直接作用尚不明确。为了探索 ICA 在肌腱损伤修复中的作用,西南医科大学的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,从 C57 小鼠尾巴分离培养肌腱干细胞(Tendon-derived stem cells,TDSCs),通过流式细胞术检测细胞表面标志物来鉴定细胞类型,利用三系分化实验评估其多向分化能力,采用集落形成实验观察细胞克隆形成能力。此外,运用 CCK - 8 法检测 ICA 对 TDSCs 增殖的影响,通过 qRT - PCR 检测相关基因表达以探究 ICA 对 TDSCs 向肌腱细胞分化的作用。在动物实验中,构建 42 只 C57 小鼠的髌腱损伤模型,随机分为三组,分别给予不同处理,术后通过组织 qRT - PCR 和组织学染色(苏木精 - 伊红染色、Masson 染色)分析肌腱修复情况。
研究结果如下:
- TDSCs 的特性鉴定:成功分离培养出 TDSCs,P0 - P2 代细胞具有克隆性和增殖能力,P3 代细胞呈均匀的长梭形。流式细胞术检测显示,TDSCs 表达 CD90(93.6%)和 CD44(99.3%),不表达 CD31 和 CD45,证明其为肌腱来源的干细胞。体外诱导实验表明,TDSCs 可成功分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞。
- ICA 对 TDSCs 增殖的影响:使用不同浓度的 ICA(0.01 - 100 μM)处理 TDSCs,CCK - 8 实验结果显示,1 μM ICA 可促进 TDSCs 增殖,100 μM ICA 则抑制其增殖,且 1 μM ICA 的促进作用更显著,因此后续实验选用 1 μM ICA。
- ICA 对 TDSCs 向肌腱细胞分化的影响:1 μM ICA 处理 TDSCs 7 天后,qRT - PCR 检测发现,与对照组相比,ICA 组中肌腱分化相关基因 Mohawk(MKX)、Scleraxis(SCX)、fibromodulin(FMOD)和 Tenomodulin(TNC)的表达水平上调,表明 ICA 能促进 TDSCs 向肌腱细胞分化。
- ICA 对小鼠髌腱损伤修复的影响:在小鼠髌腱损伤模型中,术后 2 周和 4 周,组织 qRT - PCR 结果显示,20 mg/kg ICA 组和 40 mg/kg ICA 组中 MKX、SCX、FMOD 和 TNC 的表达均高于对照组,且 20 mg/kg ICA 组的基因表达水平高于 40 mg/kg ICA 组。组织学染色结果表明,20 mg/kg ICA 组和 40 mg/kg ICA 组的肌腱修复情况优于对照组,20 mg/kg ICA 组的组织连续性和胶原纤维排列更好,缺损填充更充分,间质间隙更少,血管浸润也较少;40 mg/kg ICA 组的修复效果介于 20 mg/kg ICA 组和对照组之间。
研究结论和讨论部分指出,ICA 可通过促进 TDSCs 的增殖和向肌腱细胞分化,进而促进小鼠髌腱损伤的修复。这一研究结果为肌腱损伤的治疗提供了新的潜在策略,表明 ICA 有望成为一种促进肌腱损伤修复的有效药物成分。然而,该研究也存在一定局限性,如给药方式与临床常规给药方式不同,缺乏长期临床结果评估,动物模型与人类常见肌腱损伤类型存在差异等。尽管如此,此研究仍为后续进一步探究 ICA 在肌腱损伤修复中的作用奠定了基础,未来可通过更大动物模型和更长时间的研究来验证其效果,为临床治疗肌腱损伤提供更可靠的依据。