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骨关节炎（OA）严重影响患者生活，治疗手段有限。研究人员探究关节腔内注射间充质干细胞（MSC）对兔 OA 模型的治疗效果。结果发现 MSC 可改善 OA，机制可能是分泌超氧化物歧化酶（SOD）调节氧化应激。该研究为 OA 治疗提供新思路。
在当今社会，骨关节炎（Osteoarthritis，OA）如同一个隐藏在暗处的 “健康杀手”，悄然侵袭着无数人的生活。据 2019 年的一项综述显示，全球有超过 3 亿人深受其害，膝关节和髋关节是最常 “遭殃” 的部位。患者不仅要忍受慢性疼痛的折磨，连日常行动都受到极大限制，严重的甚至会导致终身残疾，生活质量直线下降。同时，长期的疾病管理也给家庭和医疗资源带来了沉重的负担。
目前，针对 OA 的治疗方法虽多，但都存在明显的局限性。物理治疗和减肥计划效果有限；常用的药物治疗，像对乙酰氨基酚、非甾体抗炎药（NSAIDs），以及关节腔内注射皮质类固醇或透明质酸等，也只是缓解症状，对受损软骨的修复作用微乎其微。对于病情严重的患者，关节置换手术是最后的选择，可手术风险高，并非适合所有患者。
OA 的发病机制极为复杂，其中软骨细胞的衰老起着关键作用。正常情况下，软骨细胞有着适度的代谢和增殖能力，但在炎症环境中，部分衰老的软骨细胞会 “叛变”，失去原本的分化表型。而且，氧化应激和活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）在 OA 的发展过程中也扮演着 “帮凶” 的角色，它们会干扰软骨细胞的正常功能，影响细胞凋亡、衰老，还会调节基质金属蛋白酶（Matrix Metalloproteinase，MMP）的产生以及细胞外基质的合成与降解。
为了找到更有效的治疗方法，来自南京大学医学院附属鼓楼医院的研究人员挺身而出，展开了深入研究。他们将目光聚焦在间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSC）上，试图探究关节腔内注射 MSC 对兔 OA 模型的治疗效果，同时大胆假设 MSC 是否能通过分泌超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）改善氧化应激，从而在 OA 治疗中发挥关键作用。这项意义重大的研究成果发表在了《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，从人脐带血和患者关节软骨中分别分离培养 MSC 和软骨细胞，并通过流式细胞术、甲苯胺蓝染色和免疫组化等技术进行鉴定。然后，利用 siRNA 技术沉默 MSC 中的 SOD 基因，构建 SOD - siRNA - MSC。接着，选取 20 只健康成年新西兰白兔，用木瓜蛋白酶诱导建立 OA 模型，再将其分为对照组、模型组、MSC 组和 SOD - siRNA - MSC 组进行实验。实验过程中，运用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）观察关节形态，采用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清细胞因子，通过组织病理学检查和免疫组化分析软骨组织的变化，还使用 β - 半乳糖苷酶染色和 ROS 水平检测来评估细胞衰老情况。
下面来看看具体的研究结果：
- 细胞鉴定结果：通过显微镜观察和流式细胞术分析，hUCB - MSC 呈现出典型的纺锤形，CD29 和 CD90 阳性表达细胞比例分别高达 99.76% 和 94.87%，符合 MSC 的特征；软骨细胞经甲苯胺蓝染色和免疫组化鉴定，也确认分离培养成功。
- SOD1 SiRNA 序列筛选结果：设计的 3 条 SOD1 siRNA 序列转染 MSC 后，qPCR 结果显示均能显著降低 SOD1的表达，其中序列 3 的抑制效果相对较强，后续实验便选用该序列构建 SOD - siRNA - MSC。而且，SOD - siRNA - MSC 的细胞形态、活性与 MSC 相似，在炎症环境下也能保持活性。
- 细胞因子检测结果：模型组血清中的 COMP、IL - 1β、IL - 6、TNF - α、MMP - 2 和 MMP - 13 水平显著高于对照组，表明 OA 模型成功建立。MSC 组在关节腔内注射 2 周和 4 周后，这些细胞因子水平明显下降；而 SOD - siRNA - MSC 组在注射 2 周时，部分细胞因子有所下降，但 4 周时 IL - 1β、IL - 6 和 MMP - 13 与模型组相比无显著降低，且部分因子水平高于 MSC 组。
- MRI 评估结果：对照组的膝关节 MRI 显示软骨表面光滑，软骨下骨和滑膜信号正常；模型组则出现软骨表面粗糙、半月板不光滑、滑膜增厚等多种异常。MSC 组注射 4 周后，关节情况有所改善，尤其是关节积液明显减少；SOD - siRNA - MSC 组与模型组相比，改善效果不明显。
- 组织病理学和免疫组化结果：对照组关节软骨和滑膜组织形态正常；模型组软骨变薄、滑膜炎症细胞浸润严重；MSC 组炎症细胞浸润明显减少，对关节软骨有保护作用；SOD - siRNA - MSC 组的关节损伤情况比模型组更严重。免疫组化结果显示，MSC 组能调节关节软骨组织中蛋白聚糖、COL - 2、P21 和 P53 的表达，而 SOD - siRNA - MSC 组则削弱了这种调节作用。
- 细胞衰老和 ROS 水平检测结果：OA 软骨细胞的 β - 半乳糖苷酶染色阳性率和 ROS 水平显著高于正常软骨细胞。与 OA 软骨细胞相比，MSC 与 OA 软骨细胞共培养后，β - 半乳糖苷酶染色阳性率和 ROS 水平降低；而 SOD - siRNA - MSC 与 OA 软骨细胞共培养后，这两个指标升高。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：关节腔内注射 MSC 可以抑制 OA 的进展，其机制可能是 MSC 分泌的 SOD 在改善氧化应激和抑制软骨细胞凋亡方面发挥了重要作用。不过，该研究也存在一些局限性，比如缺乏体外实验进一步验证 SOD 的作用机制，也未追踪注射的 MSC 的命运和分布情况。
尽管如此，这项研究依然意义非凡。它为 OA 的治疗开辟了新的方向，让人们看到了 MSC 作为一种潜在治疗手段的希望。未来，若能在现有研究的基础上，进一步优化实验设计，深入探究 MSC 治疗 OA 的具体机制，确定最佳的治疗剂量和注射频率，有望为广大 OA 患者带来更有效的治疗方案，帮助他们摆脱疾病的困扰，重新拥抱健康美好的生活。
