ABCB5+间充质干细胞实现骨移植物高比例细胞增强而不损失成骨功能

《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》：ABCB5? mesenchymal stem cells enable high-ratio cellular augmentation of bone grafts without loss of osteogenic function

　　

自体骨移植仍是骨缺损重建的标准方法，但受限于移植物体积有限，以及使用无细胞材料扩增时成骨能力丧失。研究人员假设，同种异体ABCB5⁺间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）可作为生物细胞来源，在不损害成骨作用的前提下补充骨髓来源间充质干细胞（bone marrow-derived MSC，BM-MSC）群体。来自5名供体的原代人BM-MSCs与GMP生产（Good Manufacturing Practice，GMP）的ABCB5⁺ MSCs按分级替代比例（0–95%）混合，在成骨条件下培养21天。通过矿化、生化活性和基质组成的互补检测评估成骨潜能。所有组均维持了稳健的成骨作用，含有50% ABCB5⁺ MSCs的培养物表现出与BM-MSC对照组相当的功能性成骨活性，包括相似的^99mTc-HDP摄取（2.96 vs. 2.68 MBq）和钙-磷酸盐比值（1.2 vs. 1.1）。较高的替代水平显示成骨输出逐渐下降，与BM-MSC驱动效应的稀释一致。这些发现确立了生物扩增的定量阈值，并证明在不损失功能的情况下大幅替代BM-MSCs是可行的。该方法可能实现基于细胞的骨移植物扩增，并支持在转化体内模型中的进一步评估。

骨缺损和骨不连的重建是骨科领域的挑战。目前临床金标准仍是自体骨移植（autologous bone graft，ABG），但供区骨量有限，且当使用脱细胞或合成材料扩增移植物时，会稀释活性细胞，降低成骨潜能，通常无细胞材料扩增比例不宜超过30%。因此，临床亟需一种安全、可及且可大量获取的同种异体细胞来源。ABCB5⁺间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一种表达ATP结合盒蛋白B5（ATP-binding cassette subfamily B member 5，ABCB5）的人真皮干细胞，符合国际细胞治疗学会（ISCT）的间充质干细胞定义，具有成骨、成软骨和成脂三系分化能力，并可分泌促血管生成因子和发挥免疫调节作用。基于这些特性，研究人员假设ABCB5⁺ MSCs可作为生物细胞来源补充骨髓来源间充质干细胞（bone marrow-derived MSC，BM-MSC），而不损害成骨功能。为此，研究人员将5名供体的原代人BM-MSCs与GMP生产（Good Manufacturing Practice，GMP）的ABCB5⁺ MSCs按0%至95%的梯度比例混合，体外成骨诱导21天，系统评估不同比例下的功能成骨潜能。该研究证明，50%的BM-MSCs可被ABCB5⁺ MSCs替代而不损失功能，为骨移植物的细胞扩增提供了新策略，论文发表在《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》。

主要技术方法方面，BM-MSCs取自5名健康成人供体的近端股骨腔（不混合）；ABCB5⁺ MSCs由RHEACELL公司按GMP生产。实验设11个细胞比例组，每组设成骨条件（osteogenic medium，OM）和对照条件（control，CTRL）。关键方法包括：^99mTc-HDP放射性标记定量矿化沉积；培养基上清检测碱性磷酸