肌腱干細(xì)胞研究新進展.pdf

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1、國際骨科學(xué)雜志2015年5月第36卷第3期IntJOrthop，May25，2015，Vo1．36，No．3·163··述評·肌腱干細(xì)胞研究新進展JamesH—C．Wang周義欽摘要如何恢復(fù)損傷肌腱的正常結(jié)構(gòu)和功能是目前骨科以及運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)之一。近年來，學(xué)者們認(rèn)識到肌腱干細(xì)胞(又稱肌腱祖細(xì)胞)在肌腱病(一種慢性肌腱損傷)的退行性改變過程中起到重要作用作為肌腱特異性來源的干細(xì)胞，肌腱干細(xì)胞與其他組織來源的干細(xì)胞相比表達更多的肌腱特異性基因，有望作為理想的種子細(xì)胞促進肌腱修復(fù)和再生。同時，將自體富血小板血漿(PRP)用于急慢性肌腱損傷的治療在這一領(lǐng)域已得到極

2、大關(guān)注。最近的研究發(fā)現(xiàn)，PRP的作用機制可能與促進肌腱干細(xì)胞參與體內(nèi)肌腱損傷修復(fù)有關(guān)。該文將圍繞以上方面就目前肌腱干細(xì)胞的研究進展作一綜述，并探討其在肌腱損傷修復(fù)中的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞肌腱干細(xì)胞；肌腱??；肌腱損傷；富血小板血漿DoI：10．3969／．issn．1673—7083．2015．03．O01肌腱的主要功能是在肌肉與骨骼之問傳遞力量1肌腱干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)并帶動關(guān)節(jié)活動，因此常會承受高強度的力學(xué)負(fù)荷，肌腱細(xì)胞曾被認(rèn)為是肌腱中唯一的細(xì)胞類型，而這樣的力學(xué)負(fù)荷易導(dǎo)致肌腱損傷并最終影響其功但近年來肌腱干細(xì)胞相繼在人類、小鼠、大鼠以及兔能。肌腱和韌帶損傷是目前人類最常見的健

3、康問題的肌腱組織中被發(fā)現(xiàn)l1，打破了這一觀念。肌腱之一。據(jù)統(tǒng)計，美國每年約有1440萬人出現(xiàn)肌腱干細(xì)胞可通過自我更新維持代謝平衡。與其他成人或韌帶問題]，消耗數(shù)十億的醫(yī)療保健費用l_3]。干細(xì)胞一樣，肌腱干細(xì)胞也具有多向分化的潛能，這在中國，隨著人口老齡化的加劇、不健康運動方式的意味著它不僅可以分化為肌腱細(xì)胞，在一定的病理增多，肌腱損傷的發(fā)生率更是持續(xù)上升。條件下還能轉(zhuǎn)變?yōu)榉羌‰旒?xì)胞，包括脂肪細(xì)胞、軟骨肌腱損傷的愈合十分緩慢并易形成瘢痕組織，細(xì)胞以及骨細(xì)胞。肌腱細(xì)胞與肌腱干細(xì)胞不降低肌腱的韌性，從而影響肌腱的力學(xué)性能。同，其屬于特異性成熟細(xì)胞，已不具備分化為其他類經(jīng)修

4、復(fù)后的損傷肌腱往往更容易再次受傷口。而慢型細(xì)胞的能力，也不能像肌腱干細(xì)胞那樣表達干細(xì)性損傷可導(dǎo)致肌腱出現(xiàn)諸多退行性改變，如單一或胞相關(guān)基因，如Oct～4、SSEA一1／4以及同時出現(xiàn)脂質(zhì)沉積、蛋白多糖積累以及組織鈣化等，nucleostemin。從體外培養(yǎng)結(jié)果來看，肌腱干細(xì)胞最終導(dǎo)致肌腱病(一種慢性肌腱損傷)的發(fā)生。的培養(yǎng)增殖速度比肌腱細(xì)胞更快；當(dāng)肌腱干細(xì)胞長目前肌腱損傷的治療方法主要是非手術(shù)治療，滿培養(yǎng)皿后，其形態(tài)呈小鵝卵石樣，細(xì)胞核較大，而臨床常見的非手術(shù)治療包括使用非甾體類抗炎藥肌腱細(xì)胞則形態(tài)細(xì)長如成纖維細(xì)胞，核較小。(NsAID)[Ⅲ、冷凍療法、低強度脈沖超聲

5、刺2肌腱干細(xì)胞介導(dǎo)的肌腱病退變機制激_1_f5]和物理治療"等。這些治療方法大多可除維持肌腱生理平衡的作用外。。，最近肌以減輕炎癥及相關(guān)疼痛，但治療后容易復(fù)發(fā)。對肌腱干細(xì)胞還被認(rèn)為可能與退行性肌腱病有關(guān)[2_23．。腱損傷修復(fù)機制和方法的研究一直是骨科或運動醫(yī)肌腱內(nèi)環(huán)境及相關(guān)因子的改變可使肌腱干細(xì)胞的行學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，近年來肌腱干細(xì)胞(又稱肌腱祖為發(fā)生改變。在我們以往的研究中，當(dāng)兔的髕腱和細(xì)胞)的發(fā)現(xiàn)為針對肌腱損傷的治療方法提供了新跟腱承受高強度的力學(xué)負(fù)荷(形變量為8)時，肌的視角。腱干細(xì)胞會增加非肌腱細(xì)胞相關(guān)基因的表達量，如PPAR7、Sox-9和Runx-2，導(dǎo)

6、致肌腱干細(xì)胞分別向基金項目：美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)基金項目[AR061395、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞或者骨細(xì)胞分化[2。這些異常ARO6O92O(JHW)]分化的細(xì)胞可能會導(dǎo)致患者肌腱單一或同時出現(xiàn)脂作者單位：美國，匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院骨科力學(xué)生物學(xué)實驗室(JamesH—C．Wang)；200003，上海長征醫(yī)院關(guān)節(jié)外科(周義欽)質(zhì)沉積、蛋白多糖積累以及組織鈣化等情況[8]。但通信作者：JamesH—C．WangE—mail：wanghc@pitt．edu肌腱細(xì)胞在相同強度的力學(xué)負(fù)荷(形變量為8)下·164·國際骨科學(xué)雜志2Ol5年5月第36卷第3期IntJOrthop

7、，May25，2015，Vo1．36，No．3卻不會出現(xiàn)非肌腱細(xì)胞相關(guān)基因表達水平的上升，修復(fù)也存在一些潛在的問題，如一些報道稱應(yīng)用而只有肌腱相關(guān)基因(工型膠原蛋白和BMSC后可能誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生l20_以及異位骨化出tenomodulin)處于高表達水平。不過，當(dāng)對鼠肌腱現(xiàn)L3。為了更有效地修復(fù)肌腱損傷，應(yīng)用自體組織干細(xì)胞和肌腱細(xì)胞施以相同強度的力學(xué)負(fù)荷(形變來源的干細(xì)胞可能是更好的選擇。量為4)后，兩種細(xì)胞的增殖速度均增加，肌腱干最近的一項研究結(jié)果證實肌腱干細(xì)胞可有效修細(xì)胞和肌腱細(xì)胞相關(guān)基因(Nanog、工型膠原蛋白和復(fù)肌腱損傷。該研究。發(fā)現(xiàn)，對有窗