髋关节骨关节炎是55岁及以上人群的常见疾病,是导致关节不适和功能障碍的主要诱因之一,也是老年人群慢性疼痛的重要根源。本文详尽总结了糖皮质激素、透明质酸、富血小板血浆、间充质干细胞和基质血管成分等新型治疗手段的作用机制、疗效及潜在不良反应。同时,我们还对各种药物的临床疗效和潜在应用进行了全面评估。
近日,国际期刊杂志《Current Pain and Headache Reports》发表了一篇“The Current Status and Future Prospects of Intra-articular Injection Therapy for Hip Osteoarthritis: A Review”的文献综述。
该综述表明:与物理治疗、口服止痛药等非手术治疗相比,关节腔内注射治疗药物具有安全性高、疗效显著等特点,且与外科手术相比,关节腔内注射具有创伤性小、不良反应少等特点。
骨关节炎的流行特征与病理机制
骨关节炎(OA)是全球常见的退行性关节疾病,影响约3亿人,其中2.42亿人因髋/膝关节OA遭受疼痛,女性发病率更高。随着人口老龄化和肥胖率上升,其发病率持续增加。OA的核心病理机制是炎性细胞因子、金属蛋白酶及机械应力共同破坏软骨细胞,导致关节软骨退化、间隙变窄、骨赘形成和软骨下囊肿,进而引发关节疼痛、僵硬和功能受限,严重降低患者生活质量并影响心理社会健康。
髋关节骨关节炎的病因与病理过程
髋关节骨关节炎(HOA)是仅次于膝关节OA的常见类型,好发于老年人,与遗传、性别、机械应力及既往创伤密切相关。其病理表现为股骨髋臼软骨逐渐丢失,伴随炎症、关节间隙狭窄、韧带松弛和肌肉无力。关节软骨的破坏源于细胞外基质中聚集蛋白聚糖和胶原蛋白的降解:解整合素 – 金属蛋白酶(ADAMTS)降解聚集蛋白聚糖,基质金属蛋白酶(MMP)破坏胶原蛋白,最终导致软骨基质合成减少、降解增加,形成不可逆损伤。
当前髋关节骨关节炎的治疗策略与争议
HOA治疗以保守方案为首选(如国际指南推荐),包括物理治疗、口服非甾体抗炎药(NSAIDs)及关节内注射(如富血小板血浆、透明质酸、皮质类固醇)。物理治疗通过改善生物力学减轻关节压力,延缓病情进展;口服NSAIDs虽镇痛有效,但老年患者因心血管、胃肠道风险受限。关节内注射因能直接将药物输送至靶关节、减少全身副作用,成为关键干预手段,其中皮质类固醇注射被推荐为辅助治疗。手术治疗(如全髋关节置换术)多用于晚期,但术后并发症影响预后,因此早期非手术干预对HOA管理至关重要。
因此,适当治疗剂量的关节内注射可能是一种更有效的给药方式。它是OA治疗中必不可少的一种有前途的治疗方法,因为它安全可靠,能有效提高局部治疗的效果,并能改善全身不良反应。关节内注射已逐渐成为临床医生关注的主要治疗重点。作为一种能够将治疗药物直接、快速输送至目标关节的新型治疗方式,它为医护人员提供了额外的治疗选择。关节内注射皮质类固醇是美国国家癌症研究所推荐的唯一关节内注射方法。
一些研究表明,快速进展的骨关节炎与潜在的严重并发症相关,因此可作为主要治疗的辅助手段。关节内注射是一种很有前景的干预措施,在适当的治疗剂量下对HOA管理至关重要。该方法安全性高,并通过有效提高局部治疗效果来减少全身不良反应。
本综述探讨了髋关节骨关节炎(HOA)的各种治疗方法,包括CS、HA、PRP、间充质干细胞(MSCs)、基质血管成分(SVF)等。本文,我们回顾了这些疗法的最新进展、作用机制和副作用。在评估了研究结果后,我们总结了关节内注射在HOA治疗中的潜力和价值。
盘点5种疗法在治疗骨关节炎的最新进展、作用机制及现状与展望如何?
01、皮质类固醇(CS)在骨关节炎治疗中的研究进展
虽然骨关节炎是一种退行性关节疾病,但在其发展的某些阶段会产生一系列炎症因子。这为通过关节内注射皮质类固醇治疗髋关节骨关节炎提供了经验和可靠的理论基础。人们普遍认为皮质类固醇是临床环境中普遍存在的局部抗炎药,通过调节T细胞和B细胞的免疫功能有效地对抗HOA的炎症进展。
皮质类固醇的抗炎机制与临床应用依据
皮质类固醇(CS)通过抑制炎症介质(如前列腺素、白三烯)的合成,减少中性粒细胞迁移和促炎细胞因子(如IL-1、TNF-α)的释放,从而缓解关节炎症和疼痛。这种机制使其成为中重度HOA患者的重要治疗选择,尤其是当口服非甾体抗炎药(NSAID)禁忌或无效时。国际指南(如AAOS 2024年指南)也支持在保守治疗中优先考虑关节内CS注射。
常用皮质类固醇的类型与药代动力学特性
曲安奈德(TA):水溶性低,体内保留时间长(MRT约2.5-4.3天),缓释制剂(如FX006)的MRT可达19天,适合需长效治疗的患者,尤其对血糖影响较小,是糖尿病患者的优选。
醋酸甲泼尼龙(MPA):起效快,注射后2周内疼痛缓解达峰值,效果可持续24周,但体内保留时间可长达3个月。
皮质类固醇的疗效与局限性
先前的研究已经证实,关节内注射 CS 可有效缓解 OA 早期患者的临床症状(表1)。
短期效果:多项随机对照试验表明,CS注射可显著缓解疼痛、改善关节活动度,疗效持续12-24周,但6个月后效果逐渐减弱。
长期风险:长期或频繁使用(如每年超过4次)可能引发软骨毒性,加速关节破坏,表现为骨关节炎进展、软骨下骨折或骨坏死。
副作用与使用限制
- 局部副作用:包括感染风险(如细菌性关节炎)、关节周围组织萎缩。
- 全身影响:长期使用可能引发骨质疏松、血糖升高,甚至增加心血管事件风险。
- 使用规范:建议每年单关节注射不超过4次,且需结合影像学评估(如X线/MRI)排除快速关节破坏风险。
争议与未来方向:尽管CS注射被广泛采用,近年研究对其长期安全性提出质疑。例如,约8%的髋关节注射患者出现关节恶化并发症,且部分病例需提前接受关节置换。因此,临床需权衡短期症状缓解与长期关节健康,并探索新型缓释制剂或联合疗法(如联合透明质酸)以延长疗效。
02、透明质酸(HA)在骨关节炎治疗中的研究进展
透明质酸是临床医生在HOA管理中经常选择的一种有效替代方案,除了将CS注入关节腔外。β-葡萄糖醛酸苷和β-乙酰葡萄糖胺是HA的主要成分,HA是一种糖胺聚糖和高分子量多糖。这种物质在所有脊椎动物组织中含量丰富,尤其是上皮、神经和结缔组织。
透明质酸是正常和骨关节炎关节内滑液的重要组成部分。软骨细胞和滑膜细胞合成HA,增强关节的润滑和减震功能。作为关节腔内滑液的主要成分,HA分布在关节软骨的表层,深度约为1-2µm。HA具有多方面的生物学特性,可以解释其在镇痛中的应用。具体而言,HA通过抑制炎症介质的合成和扩散,同时发挥局部免疫调节作用,起到抗炎剂的作用。
透明质酸用于治疗HOA的原理
在HOA患者中,HA浓度及分子尺寸下降,导致滑液弹性和粘度降低。随着OA恶化,滑液中HA分子量和浓度降低、粘弹性能下降。而HA具有出色的粘弹性能,其治疗OA的机制主要有两方面:一是增加关节内机械粘度,促进润滑、缓冲冲击和减少摩擦,保护关节;二是调节体内HA分泌,恢复关节内部稳定性。HA 浓度增加可减轻疼痛、改善OA症状。
透明质酸治疗的其他作用及意义
HA不仅能在组织解剖上发挥保存作用,还可作为信号分子,通过与多种细胞表面受体相互作用调节细胞增殖、分化和迁移,减少软骨降解标志物、刺激内源性 HA 合成,影响细胞外基质。同时,HA有显著抗炎特性,能减少多种炎症介质分泌、促进成纤维细胞代谢,产生镇痛、抗炎和软骨保护等生理益处。此外,HA是关节软骨细胞外基质的重要成分,有助于维持软骨生物力学完整性。关节内注射 HA 可延缓全髋关节置换术的必要性,对年轻患者群体意义重大。表3总结了 HA 的适应症、禁忌症和并发症。表3列出了经 FDA 批准的含有 HA 的不同品牌药物。
关节内注射透明质酸的适应症 | 适应症描述 | 禁忌症 | 注射后并发症 |
---|---|---|---|
骨关节炎 | 影响关节的退行性关节病,导致疼痛和活动能力下降 | 活动性关节感染;透明质酸过敏;骨骼畸形;活动性皮肤感染或湿疹;出血性疾病; | 注射处疼痛;肿胀;关节僵硬;滑膜炎 |
创伤后关节炎 | 关节损伤后引发的关节炎,常影响膝盖、臀部或脚踝 | 对禽类蛋白质过敏(在某些 HA 产品中);关节完整性受损 | 积液 |
髌骨软化症 | 膝盖骨下的软骨软化和损伤,导致疼痛和炎症 | 注射部位附近有活动性皮肤病 | 皮肤发红和发热 |
类风湿性关节炎(作为辅助治疗) | 自身免疫性疾病导致慢性关节炎症和疼痛 | 活动性全身感染,免疫功能低下状态 | 感染 |
血友病患者的滑液置换 | 为易患关节血肿(关节出血)的患者提供关节润滑 | 凝血功能障碍,正在进行的抗凝治疗 | 关节血肿 |
缓解对非甾体抗炎药不耐受患者的疼痛 | 无法服用非甾体抗炎药的患者的替代疼痛治疗方法 | 对透明质酸有严重过敏或过敏反应史 | 过敏反应 |
颞下颌关节 (TMJ) 疾病 | 颞下颌关节退化或功能障碍,导致下颌疼痛和功能障碍 | 怀孕;哺乳;严重的全身性疾病 | 瘀伤 |
市场上有许多聚合物透明质酸 (HA) 产品,每种产品都有其独特的来源、结构、分子量、浓度、注射剂量和治疗方案期间的注射次数。根据分子量,不同的产品分为低分子量(MW:0.5至1.5百万Da)、中分子量(MW:1.5至6百万Da)和高分子量(MW:6至7百万Da)。先前的研究报告称,高分子量关节内透明质酸 (HMW-HA) 在软骨保护、抗炎反应调节、促进蛋白多糖相互作用、增强流变性、缓解疼痛和改善机械性能方面发挥着更为显著的作用。
透明质酸治疗骨关节炎的临床研究进展
近年来,研究HA疗法治疗HOA的临床试验逐渐引起众多学者的关注(表4)。
在2021年的一项临床试验中,Mihaela报告称,15名接受超声引导下HA注射的HOA患者治疗后的视觉模拟量表 (VAS)(图1)和西安大略和麦克马斯特大学关节炎指数 (WOMAC) 评分显着下降,并呈逐渐下降趋势。
因此,权威人士认为,超声引导下关节内注射 (USGIAI) 可作为对中度HOA患者高效安全的治疗方式,在短期和中期表现出一致的疗效。
吴教授全面回顾了关节内注射HA相对于关节注射的安全性。他认为,用于HOA管理的较高分子量HA比治疗后六个月用于管理 HOA 的各种分子量HA表现出更好的疗效,而不良反应的发生率并没有同时增加。
因此,医疗保健从业者在对轻度至中度HOA患者进行关节内HA注射时,应优先考虑保证治疗的安全性和成本效益,并应提高对可能出现的并发症的警惕。
03、富血小板血浆(PRP)在骨关节炎治疗中的研究进展
富血小板血浆 (PRP) 已成为创新生物疗法领域治疗多种骨科疾病的首选方案。临床试验已在肱骨外上髁炎和骨关节炎的治疗中取得了显著成果;然而,对于肩袖损伤和跟腱损伤等其他疾病,其疗效却存在差异。该治疗方案因其生产简便、价格相对实惠、可根据个体患者进行定制、易于给药且不良反应发生率低而颇具吸引力。
富血小板血浆的定义与核心成分
PRP 是一种从人体血液中提取的生物物质。PRP中的血小板计数在每毫升15万至30万个之间,显著高于常规血浆中的血小板计数(图2)。
其血小板密度达15万-30万/μL,远超普通血浆。其核心价值源于血小板α颗粒和致密颗粒中富集的合成代谢因子,包括IGF-1、TGF-β、PDGF、VEGF及FGF-β等生长因子。这些因子通过激活细胞趋化、迁移、有丝分裂等机制,显著促进骨髓间充质干细胞增殖及软骨细胞功能增强,同时刺激蛋白聚糖和I/II型胶原合成,为关节修复提供分子基础。
富血小板血浆的作用机制与动态效应
PRP关节内注射后,细胞因子表达随时间逐步升高,表明其不仅直接补充生长因子,更通过调控内源性信号通路增强生物合成能力。这种动态效应可抑制炎症反应、促进血管生成,并启动软骨基质重塑,从根源缓解骨关节炎疼痛及功能障碍。研究显示,低白细胞PRP通过维持生长因子生理浓度,在抗炎与促软骨再生间实现平衡,成为更具潜力的治疗选择。
富血小板血浆治疗骨关节炎的临床证据与疗效对比
尽管PRP疗效尚未被高级别临床证据完全证实,但多项研究已展现其优势。Nouri团队的试验表明,PRP单用或联用透明质酸(HA)在长期功能改善上显著优于HA单药,且联合治疗未额外增效。Mazzotta研究发现,脐带来源PRP对早中期HOA患者疗效及安全性优于自体PRP。此外,PRP注射在缓解股骨头坏死症状上较体外冲击波疗法更具优势,凸显其在复杂关节病变中的应用潜力。
富血小板血浆的标准化挑战与安全性风险
PRP临床应用受限的核心问题在于制备标准化缺失:离心速度、设备差异及白细胞含量分类(高/低白细胞PRP)导致产品异质性。部分患者可能出现注射部位疼痛、关节僵硬或全身反应(头晕、心动过速等)。目前保险普遍未覆盖PRP治疗,主因其疗效证据仍待高质量临床试验进一步验证。
富血小板血浆的前景与研究方向
作为新型生物疗法,PRP凭借“自体来源、多靶点修复”的特性,在骨关节炎治疗领域潜力巨大。未来需建立统一制备标准(如离心参数、白细胞阈值),并通过多中心随机对照试验明确最佳适应症(如疾病分期、PRP亚型选择)。结合基因编辑或联合疗法(如干细胞+PRP),或可突破现有疗效瓶颈,推动其从“替代治疗”迈向“主流方案”。
04、间充质干细胞(MSCs)在骨关节炎治疗中的研究进展
MSCs是存在于多种组织中的一种成体干细胞,具有抗炎、旁分泌和免疫调节等多种功能,这些功能已得到多项研究的证实。大量研究证实了MSCs在缓解疼痛和促进软骨再生方面具有巨大潜力(表5)。
干细胞类型 | 源组织 | 特征标记 | 潜在应用 | 优势 | 缺点 |
---|---|---|---|---|---|
间充质干细胞(MSCs) | 骨髓 | CD73 + 、CD90 + 、CD105 + 、CD45-、CD34-、低亲和力神经生长因子受体(LNGFR) | 骨科应用、骨和软骨再生、自身免疫性疾病 | 易于收获和培养,具有多能性和免疫调节特性 | 有限的增殖潜力,侵入性采集程序 |
间充质干细胞(MSCs) | 脂肪组织 | CD73 + 、CD90 + 、CD105 + 、CD45-、CD31-、CD34 +(在某些人群中) | 再生医学,特别是软骨修复和伤口愈合 | 来源丰富,获取方式比骨髓侵入性更小,产量高 | 潜在供体部位发病率、细胞产量和功能的变化 |
造血干细胞(HSC) | 骨髓 | CD34 +、CD45 +、CD38-、Lin- | 血液疾病、白血病治疗、骨髓移植 | 临床应用成熟,对血液病有效 | 移植物抗宿主病 (GVHD) 风险、造血谱系外分化潜力有限 |
造血干细胞(HSC) | 外周血 | CD34 + , CD45 + , CD133 + | 造血干细胞移植治疗血液疾病 | 通过血液分离术进行微创采集,适用于自体和异体移植 | 需要动员,与骨髓相比产量较低 |
造血干细胞(HSC) | 脐带血 | CD34 + , CD45 + , CD133 + | 儿科移植、血液疾病。受细胞数量限制 | 原始干细胞来源丰富,降低GVHD风险 | 细胞数量有限,成人通常需要多名捐献者 |
诱导性多能干细胞 (iPSC) | 成体体细胞 | OCT4、SOX2、NANOG、TRA-1–60、TRA-1–81、SSEA-4 | 疾病建模、药物筛选、未来潜在的细胞疗法 | 避免与ESC、多能性、患者特异性相关的伦理问题 | 致瘤风险、重编程效率各异、存在遗传不稳定性的可能性 |
胚胎干细胞(ESC) | 囊胚(早期胚胎) | OCT4、SOX2、NANOG、SSEA-3、SSEA-4、TRA-1–60 | 研究和再生医学;伦理问题限制了临床使用 | 多能性、无限增殖能力、强大的分化潜力 | 伦理问题、畸胎瘤形成风险、同种异体环境中的免疫原性 |
神经干细胞(NSC) | 脑组织(脑室下区) | Nestin、SOX2、GFAP(在某些情况下) | 神经系统疾病治疗、脑损伤修复 | 神经分化潜力,针对神经退行性疾病的应用 | 难以分离、存在伦理问题、增殖受限 |
羊水干细胞(AFSC) | 羊水 | CD29 +、CD44 +、CD73 +、CD90 +、CD105 + | 再生医学、产前治疗 | 多能性,伦理问题比ESC更少,致瘤风险低 | 与ESC相比,分化潜力有限,细胞质量不稳定 |
围产期干细胞 | 胎盘、脐带组织 | CD73 +、CD90 +、CD105 +、CD34-、CD45- | 再生医学、组织修复 | 来源丰富且符合伦理道德,具有免疫调节特性 | 多能性有限,与其他干细胞类型相比研究较少 |
因此,学者们尝试通过应用细胞再生技术来逆转软骨逐渐退化的趋势。骨髓、脂肪组织、外周血、肌肉、羊水、脐带和胎盘是MSCs的主要来源。1999 年,Pittenger成功分离和鉴定了骨髓MSCs (BMMSC),取得了第一个里程碑。他提出干细胞可以分化成各种谱系,包括脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞。持续的研究进展表明,MSC 可来源于骨髓和胎盘、脐带血、脐带血管周围细胞、软骨组织、脂肪组织和骨骼肌。BMSC和脂肪来源的 MSC (ADSC) 已成为常见的临床干预手段,并逐渐被纳入常规OA治疗方案。
间充质干细胞治疗骨关节炎的机制
BMMSC功能的潜在机制尚不清楚。然而,化学介质的产生被广泛认为是促进 BMMSC 在体内发挥作用的重要机制。该机制可分为两大类:第一类与其抗炎作用有关,而第二类与其参与组织修复或再生过程有关。大量学术研究表明,BMMSC 可以增强生长因子的分泌并调节组织微环境。这些因素(包括细胞迁移、增殖、分化和细胞外基质合成)有助于软骨组织的修复和再生。BMMSC 可以减轻组织损伤并增强干细胞的增殖潜能,从而通过调节 TGF-β、VEGF、MMP、金属蛋白酶组织抑制剂 (TIMP) 和其他必需生长因子来催化基质血管再生和修复。
BMMSC的临床应用是一项持续的努力,此外还对其潜在机制进行了严格的探索(表6)。
标题 | 作者 | 国家 | 年 | 临床类型 | 杂志 | 病人编号 | 干涉 | 结果评估方法 | 随访时长 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
膝、踝、髋骨关节炎患者关节内注射自体间充质干细胞的长期随访[114] | 埃马德丁 | 伊朗 | 2015 | 临床试验 | 伊朗医学档案 | 18 | 关节内(BM)来源的间充质干细胞(MSCs)注射 | VAS;WOMAC;MRI | 30个月 |
间充质干细胞疗法治疗髋关节骨关节炎[109] | 马多内斯 | 智利 | 2017 | 临床试验 | 髋关节保全外科杂志 | 10 | 关节内自体骨髓间充质干细胞(BM-MSC)注射 | 哈里斯髋关节(HHS),视觉模拟(VAS),韦尔西安大略大学和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC) | 36个月 |
四次骨髓浓缩物注射治疗髋关节骨关节炎的短期疗效:病例系列[115] | 达罗 | 美国 | 2018 | 临床试验 | Clin Med Insights 病例报告 | 4 | 关节内注射间充质干细胞 | 增值业务;女性健康 | 6个月 |
间充质干细胞注射治疗髋关节骨关节炎:初步结果[116] | 达尔奥卡 | 意大利 | 2019 | 临床试验 | 生物医学学报 | 6 | 超声引导下注射透明质酸 | WOMAC;Harris髋关节评分 | 12个月 |
骨髓浓缩物注射治疗膝关节和髋关节骨关节炎的安全性和有效性:加拿大队列研究[111] | 伯纳姆 | 加拿大 | 2021 | 临床试验 | 再生医学 | 112 | 关节内注射骨髓浓缩物 | 妇女健康与医疗服务部 (WOMAC);VAS;HHS | 6个月 |
自体脂肪来源的基质血管成分细胞注射治疗髋关节骨关节炎的临床应用[117] | 奥诺伊 | 日本 | 2023 | 临床试验 | 再生疗法 | 四十二 | 关节内注射脂肪来源的基质血管成分 | HHS;日本骨科协会髋关节疾病评估问卷(JHEQ)评分;VAS;MRI | 6个月 |
间充质干细胞治疗骨关节炎的临床研究进展
2017年,包括Rodrigo在内的研究人员发起了一系列全面的研究,以评估BMMSC在HOA临床管理中的治疗效果。他们发现,对于髋关节软骨缺损患者,连续三次关节内注射自体BMMSC在临床应用中表现出安全性和可靠性。这导致髋关节功能恢复和活动范围增加。
2020年,在一项为期10年的前瞻性、双匿名、随机对照临床试验中,李采用MSCs治疗股骨头坏死患者。该研究包括43名接受干细胞注射的患者,随后进行了十年的观察期。研究结果表明,干细胞治疗与髓芯减压相结合比单独减压治疗可带来更显著的临床益处。
2021年,加拿大学者开展了一项研究计划,探讨干细胞疗法治疗HOA的安全性和有效性。研究表明,在注射治疗后3至6个月内,患者的临床表现得到最大程度改善,同时不良事件发生率较低。
2023年,Natali博士等人对55名患者进行了临床试验。他们发现关节内注射对早期至中度HOA患者表现出良好的临床结果,结果评分从48到30不等,不良反应发生率相对较低。在最近发表的文献中,Ehioghae博士对膝关节和髋关节OA的干细胞治疗领域进行了全面而深入的探讨。
他强调了干细胞治疗在OA管理中存在的巨大限制及其相关限制。此外,先前的研究强调了持续探究的重要性,以确定相关治疗的长期疗效,并确定最合适的干细胞品种以制定标准化治疗方案。
临床研究已充分证实了MSCs的安全性和耐受性,并且没有记录到任何不良事件 (AE)。关节注射相关不良反应的概率低至3.1%,主要为疼痛和肿胀。此外,MSCs的致癌性尚未在理论层面上得到明确证实。然而,细胞恶性转化仍然是干细胞治疗的一个潜在风险;2017年进行的超过三分之一的系统评价报告了其安全性评估方法的不准确性。
此外,最近的研究尚未就BMMSCs的最佳来源、分离、鉴定和培养条件达成一致。必须进行广泛而长期的临床试验,以促进间充质干细胞注射技术的传播和应用,并将其确立为骨关节炎的常规临床治疗方式。
05、基质血管成分(SVF)在骨关节炎治疗中的研究进展
SVF的组成与制备优势
研究已明确证实了脂肪干细胞 (ADSC) 和间充质干细胞 (MSC) 在骨关节炎 (OA) 治疗中的安全性和有效性。然而,在设备齐全的实验室中,分离、培养和增殖这些干细胞类型通常需要数周时间,这可能会延长患者的治疗时间。自体脂肪干细胞移植 (SVF) 被认为是一种更有效的方法。此外,在应用脂肪抽吸技术的过程中,脂肪组织中的胶原酶被激活,导致脂肪水解。
因此,脂肪细胞被移除并进行乳化。随后,通过离心将细胞成分与所得的乳化脂肪分离。沉淀在离心管底部的残留物称为SVF。 SVF细胞包含各种细胞类型的异质性群体,包括MSCs、造血细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、周细胞、内皮细胞、平滑肌细胞和祖细胞(图3)。
与 BMMSCs 等其他种类的干细胞相比,获取脂肪干细胞 (ASC) 明显简单。由于提取方法不同,ADSC 的成分差异很大,不同样本的成分差异从<1%到>15%不等。
在现有文献中,有八项研究调查了手术前一天进行的脂肪抽吸手术,而四项研究则集中于手术当天进行的脂肪抽吸手术。与ADSC和MSC相比, SVF在细胞培养和增殖方面节省了更多时间(数周),并且效率更高。
研究表明,脂肪组织的来源或供体身份并不能完全决定SVF。该部分可以通过分泌多种抗炎介质(包括IL-1受体拮抗剂、吲哚胺-2,3-双加氧酶、TGF-β和前列腺素E2)对软骨细胞和滑膜细胞发挥抗炎作用。此外,研究表明,在特定条件下,ADSC 在重塑肥厚性瘢痕、神经再生、急性心肌梗死治疗干预和软骨再生方面的安全性和有效性与其他类型的干细胞无显著差异。在骨科临床实践中,SVF细胞对OA表现出有益的影响,尤其是在膝关节OA中。然而,对 SVF 治疗 HOA 的临床研究仍未得到充分研究。
临床效果与研究进展
2020年,由Mehling博士领导的研究团队启动了一项针对 HOA 患者的临床试验。该试验包括106名接受SVF作为髋关节治疗干预措施的参与者。与移植后 7 天观察到的结果形成鲜明对比的是,研究结果明确表明,在 SVF 移植物注射后 3、6和12个月,疼痛程度显着降低,关节活动度改善。SVF关节内注射已证明具有出色的安全性,没有严重的 AE 或并发症。此外,SVF细胞疗法对 III 期关节炎患者的疗效优于I、II和IV期OA患者。
2023年,一位日本院士进行了一项类似的研究,其中包括42名接受六个月以上基于干细胞的血管脂肪 (SVF) 治疗的个体。研究显示,髋关节健康状况显著改善,这体现在髋关节健康评分 (HHS)、髋关节健康问卷 (JHEQ) 和 SVF 治疗后的疼痛 VAS 评分上。然而,包括中央边缘角、髋臼指数和T2加权成像在内的放射学评估未能发现治疗前和治疗后六个月随访之间的任何显著变化。SVF 细胞疗法是一种创新有效的医疗干预措施,在HOA管理中显示出良好的短期临床效果。
安全性及推广前景
SVF治疗安全性较高,主要不良反应为短暂肿胀或注射部位不适,发生率低于5%,无严重并发症报道。其自体来源特性避免了免疫排斥风险,且供区(如腹部、臀部脂肪)并发症极少。目前SVF已在全球广泛用于OA治疗,尤其适用于无法耐受手术的中晚期患者。然而,其长期疗效(如软骨再生持续性)仍需多中心随机对照试验验证,且制备标准化(如酶解时间、离心参数)是推广的关键挑战。未来研究需进一步优化SVF细胞亚群比例,并探索其与生物材料或基因编辑技术的联合应用。
髋关节骨关节炎(HOA)治疗进展:传统药物与再生疗法的疗效对比及未来方向
HOA的病理特征与治疗挑战
髋关节骨关节炎(HOA)以关节软骨退变与再生失衡为核心特征,表现为渐进性关节结构破坏和功能衰竭,常伴随疼痛、活动受限等症状。其病理机制涉及炎症因子(如IL-1β、TNF-α)、基质金属蛋白酶(MMPs)的异常激活,以及软骨下骨重塑和滑膜炎症的复杂相互作用。老年患者因需长期治疗,药物安全性问题尤为突出,例如糖皮质激素(CS)反复注射可能加速软骨退化。目前治疗难点在于疾病异质性高、进展速度差异大,且缺乏针对晚期患者的有效干预手段。
关节内注射药物的现状与疗效对比
关节内注射通过局部给药降低全身副作用,成为HOA重要治疗策略。透明质酸(HA)在早期HOA中表现突出,单次注射可缓解疼痛并延缓手术需求,T2映射技术证实其能改善软骨形态;而糖皮质激素(CS)虽短期镇痛效果显著,但长期使用可能加重软骨损伤。富血小板血浆(PRP)在1-2个月内疗效优于HA,但联合治疗未显示协同效应,且长期效果(>6个月)证据仍不充分。间充质干细胞(MSCs)与基质血管成分(SVF)等再生疗法在临床试验中表现出促进软骨修复的潜力,例如SVF注射后3-12个月疼痛评分显著降低,但其作用机制更多集中于抗炎而非结构修复。
再生医学的进展与局限性
近年研究聚焦于优化再生疗法的效果与标准化。PRP制备参数(如离心速度、白细胞含量)的异质性导致疗效差异,低白细胞PRP(P-PRP)因抗炎特性更适用于HOA。干细胞疗法中,脂肪来源MSCs和脐带血干细胞因高生长因子浓度展现出更优疗效,但需严格把控细胞剂量(如1×10^8 ADSCs)和注射频率。尽管SVF和MSCs在短期功能改善上表现亮眼,放射学评估(如中央边缘角、T2加权成像)却未显示结构修复证据,提示其作用可能以炎症调控为主。
未来研究方向与临床转化瓶颈
当前亟需大规模随机对照试验验证再生疗法的长期安全性和普适性。例如,SVF的制备标准化(如酶解时间、离心参数)尚未统一,而干细胞疗法的疗效与患者分期密切相关,III期HOA患者获益最显著。此外,结合影像学(如T2映射、MRI)与组织学分析的多模态评估体系,是验证软骨再生效果的关键。未来需探索联合疗法(如PRP+纳米药物载药系统)以延长药物滞留时间,并通过生物标志物(如MMP-3、IL-1RA)动态监测治疗响应。目前证据等级多为低至中等,推动多中心协作和标准化治疗流程是临床转化的核心挑战。
结论
关节内入路局部疗效更佳,并能减轻患者的不良反应,尤其是在再生医学治疗中。微创技术在缓解疼痛方面的应用效果显著,并具有巨大的发展潜力,值得进一步深入研究和学术探讨。
参考资料:Li, L., Dou, X., Song, X. et al. The Current Status and Future Prospects of Intra-articular Injection Therapy for Hip Osteoarthritis: A Review. Curr Pain Headache Rep 29, 64 (2025). https://doi.org/10.1007/s11916-025-01378-z
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