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科普日常 | MSCs及其外泌体:或可修复肌腱损伤

发布时间:2023-07-24    浏览量:0

关于“肌腱损伤”

肌腱由纵向排列的胶原纤维和分散分布的梭形肌腱细胞组成,它的主要功能是传递由肌肉收缩所产生的力,并驱动骨骼的运动。


肌腱损伤是一种由过度使用或创伤引起的肌肉骨骼系统疾病。当肌腱长期过度使用、负荷大或反复拉伸时,肌腱会发生许多病理变化,包括细胞细胞外基质病变、蛋白质聚糖增加和胶原结构损伤,这会导致肌腱损伤。

△ 人体肌腱部位示意图

近年来,受伤的运动员占了肌腱损伤人数的大多数,许多运动员由于过度劳累而患有慢性肌腱病,受伤部位包括跟腱、髌腱、肩袖和肘关节周围的肌腱,均给患者的生活带来不便。其他因素如年龄、运动行为不当、既往受伤、体重和药物治疗也可能导致肌腱损伤。


MSCs-保护肌腱的“小卫士”

随着肌腱损伤发生率的增加,有必要找到一种有效的治疗方法。间充质干细胞(MSCs)因其免疫调节和损伤修护能力而引起人们的关注。


许多临床试验表明,MSCs在多种疾病具有良好的效果表现,包括免疫系统、肌肉骨骼系统和心血管疾病,包括在肌腱损伤的治疗中表现出特别令人满意的效果


早在2021年,《科技日报》刊登过一则科学家们使用干细胞疗法使绵羊受伤的肌腱在短短两个月内得到了康复的案例,经过试验后,绵羊的受伤肌腱达到了与原始健康肌腱相似的直径和硬度


MSCs可能通过多种机制促进肌腱损伤修复:免疫调节作用、抗炎作用、组织修复作用:

(1)免疫调节作用

MSCs通过分泌细胞外囊泡和免疫调节介质如趋化因子、细胞因子和生长因子等来发挥免疫调节作用。如TGF-β1、IL-6和PGE2可抑制Th1和Th17细胞、M1型巨噬细胞等促炎细胞的增殖。

△MSCs通过分泌免疫调节介质

细胞外囊泡来发挥免疫调节作用

(2)抗炎作用

MSCs表达和分泌可溶性因子,如PGE2、TGF-β和肝细胞生长因子。这些因素诱导Treg的增殖,从而控制炎症。MSCs还可以通过分泌生物活性成分,促进巨噬细胞从促炎M1型向抗炎M2型的转化。

△MSC释放的微囊泡(MVs)

对马肌腱的潜在抗炎作用示意图

(3)组织修复作用

MSCs分泌外泌体、生物活性分子、生长因子、趋化因子等分子至邻近细胞,诱导细胞增殖和调节信号传导,从而促进受损组织的血管化和细胞增殖,帮助修复受损区域。

△MSCs释放的生物活性可溶性

因子作用于肌腱的分子结构

肌腱损伤是常见的临床问题,全球每年约有3000万多例肌腱损伤患者。在过去20年中,有关于肌腱损伤的干细胞研究取得了许多令人鼓舞的结果,随着对干细胞及其外泌体不断的深入研究,相信未来干细胞及其外泌体将为肌腱损伤的临床应用提供完美解决方案






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