半月板损伤作为骨科领域的常见难题，因其特殊的解剖结构（如血供匮乏的“白区”）和传统治疗手段的局限性（如术后骨关节炎风险），始终面临“短期症状缓解易，长期结构修复难”的困境。近年来，干细胞疗法的崛起为这一领域注入了革命性动力：

那么，干细胞治疗半月板损伤的短期效果能否转化为长期稳定？是什么机制和原理让干细胞治疗半月板损伤短期成效转化为长期稳固？如何评估干细胞治疗半月板损伤患者的短期疗效和长期疗效？免疫排斥与个体化差异如何影响疗效持续性？本文基于临床试验数据，深度解析干细胞治疗半月板损伤从短期的关节功能改善到长期的影像学修复，为患者与医疗从业者提供科学决策依据。

干细胞治疗半月板损伤的五大关键机制

1. 多向分化潜能：干细胞，尤其是间充质干细胞（MSCs），具有多向分化潜能，能够分化为半月板细胞。这些细胞可以迁移到损伤部位，并分化为具有修复功能的细胞，从而促进半月板组织的再生。

2. 生物活性因子的分泌：干细胞能够分泌多种生物活性因子，如生长因子、细胞因子等。这些因子可以调节局部微环境，促进血管生成、细胞迁移和分化，从而加速半月板的修复过程。例如，转化生长因子-β3（TGF-β3）和连接组织生长因子（CTGF）已被证明可以诱导细胞分化为类似正常半月板组织的细胞表型。

3. 免疫调节作用：干细胞具有免疫调节功能，可以抑制炎症反应，减少炎症细胞的浸润和炎症因子的释放。这种免疫调节作用有助于减轻半月板损伤后的炎症反应，为组织修复创造良好的环境。

4. 自体修复能力的激活：干细胞治疗还可以通过激活半月板组织自身的修复能力来促进愈合。在半月板损伤后，滑膜液中的MSCs数量会增加，这些细胞可以迁移到损伤部位并参与修复。

5. 血管生成的作用：血管生成是半月板修复过程中的一个重要因素。干细胞可以促进血管生成，通过提供生长因子和炎症过程来支持半月板的修复。

综上所述，干细胞治疗半月板损伤的机制是多方面的，涉及细胞分化、生物活性因子分泌、免疫调节、血管生成。这些机制共同作用，促进半月板组织的再生和功能恢复。

评估干细胞治疗半月板损伤患者短期疗效和长期疗效的标准有哪些？

短期疗效评估标准（1-12个月）

疼痛程度：使用视觉模拟评分法（VAS）等工具来评估患者的疼痛程度。一般在治疗后的 1-3 个月内进行评估，如果患者的 VAS 评分较治疗前明显降低，例如降低 3 分及以上，通常表示疼痛得到了有效缓解，提示干细胞治疗在短期内可能有一定效果。

关节功能：采用膝关节功能评分系统，如 Lysholm 评分、IKDC 评分等。这些评分系统涵盖了膝关节的多个方面，包括疼痛、稳定性、日常活动能力等。在治疗后的短期内（3-6 个月），如果患者的评分有显著提高，说明关节功能有所改善，干细胞治疗可能起到了积极作用。

肿胀情况：通过观察和测量膝关节的肿胀程度来评估。一般在治疗后的 1-2 周内，若肿胀明显减轻，表明炎症得到了控制，这也是干细胞治疗短期有效的一个表现。

MRI 检查：在治疗后的 3-6 个月进行 MRI 检查，观察半月板的形态、信号强度等变化。如果发现半月板损伤区域的信号有所改善，或者损伤部位有修复的迹象，如出现新生组织等，提示干细胞治疗可能对半月板损伤的修复有促进作用。

长期疗效评估标准（12个月以上）

关节功能维持：长期观察患者的膝关节功能，持续跟踪 Lysholm 评分、IKDC 评分等。若在治疗后的 1-2 年甚至更长时间内，患者的关节功能评分仍能保持在较高水平，且没有明显的下降趋势，说明干细胞治疗的效果具有持续性，对关节功能的改善起到了长期的积极作用。

疼痛复发情况：关注患者疼痛是否复发以及复发的程度。如果在较长时间内（1 年以上）患者的疼痛没有明显复发，或者疼痛程度较治疗前明显减轻，且不需要依赖大量的止痛药物来缓解疼痛，说明干细胞治疗在长期内对疼痛的控制较为有效。

日常活动能力：评估患者在日常生活中的活动能力，如行走、上下楼梯、蹲起、跑步等。长期来看，如果患者能够正常进行这些活动，且活动时没有明显的不适或受限，表明干细胞治疗对患者的生活质量有显著的提高，长期疗效较好。

再次损伤风险：观察患者在接受干细胞治疗后的一段时间内（1-2 年），半月板再次损伤的发生率。如果与未接受干细胞治疗的类似患者群体相比，接受治疗的患者半月板再次损伤的风险明显降低，说明干细胞治疗可能增强了半月板的修复和再生能力，提高了其抵抗损伤的能力，具有较好的长期疗效。

影像学检查：通过定期的 MRI 检查（如治疗后 1 年、2 年等），观察半月板的修复情况。如果发现半月板损伤处持续有修复迹象，新生组织逐渐成熟，且关节软骨的退变没有进一步加重，甚至有所改善，这是干细胞治疗长期有效的重要证据。

干细胞治疗半月板损伤：如何实现从短期的关节功能改善到长期的影像学修复？

短期疗效：关节功能恢复（1-12个月）

临床案例一、

2019年8月7日，墨西哥国家康复研究所的研究人员在国际期刊《Cartilage》上发布了一篇《聚氨酯半月板支架与间充质干细胞的首次临床应用以及12个月时T2映射对软骨质量的评估》的研究结果。^【1】

通过 T2 映射评估半月板用富含间充质干细胞 (MSC) 的聚氨酯支架替代后关节软骨的状态，并与 12 个月时的无细胞支架进行比较。术后12个月，通过股骨和胫骨T2显像评估关节软骨质量的变化。

关节功能改善：胫骨 T2 映射中，MPS 组值在 9 个月时略有增加，但在 12 个月时恢复到初始值。APS 组从 3 个月到 12 个月明显下降）。在最后时间点，APS 组的这一差异趋于显著低于 MPS 组。股骨方面，MPS 组（47.8 ± 3.4）与 APS 组（45.3 ± 4.9）相比略有增加。

安全性评估：任何需要再次手术或术前症状（疼痛和功能障碍）持续存在的情况很可能是由装置机械故障或支架与半月板残余部分未整合造成的。12个月时未观察到植入物失败的情况。

总结：聚氨酯支架替代半月板12个月后邻近软骨T2mapping值仍维持正常，12个月时未观察到植入物失败的情况，可以达到干细胞治疗半月板损伤短期疗效的目标。

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临床案例二、

2021年6月25日，印度StemRx Bioscience Solutions Pvt. Ltd.的研究人员在国际期刊《Case Reports in Orthopedics》上发布了一篇《自体微创细胞疗法治疗半月板和前交叉韧带再生》的研究结果。^【2】

患者在1个月内接受了两次基于间充质干细胞和生长因子的治疗，两次治疗之间间隔15天。

每次治疗后，患者均在术后24小时开始积极的物理治疗康复和生活方式调整。由于该手术为微创手术，患者在每次治疗后，经过全面的生命体征和全身状况评估后，于次日出院。医生指示患者在家继续进行物理治疗。

关节功能改善：治疗结束后一个月进行随访。患者在第一次细胞疗法治疗后疼痛明显缓解。第二次治疗后，疼痛消失，活动范围有所改善。持续的物理治疗也观察到下肢肌肉力量的增强。从治疗开始（11个月前）到最后一次随访（4个月前），患者通过遵循建议的饮食和运动方案减重11公斤。因此，她现在整体健康状况良好，能够更舒适地进行日常生活活动。

MRI：治疗前后的MRI结果

治疗前 MRI 显示内侧和外侧半月板后角 III 级撕裂。

治疗后MRI检查显示内侧和外侧半月板后角撕裂有所改善。患者症状改善，日常生活活动能力增强。

安全性评估：未出现严重不良事件。

结论：间充质干细胞治疗后，MRI检查显示内侧和外侧半月板后角撕裂有所改善 ，关节功能也有改善，未出现严重不良事件。可以达到干细胞治疗半月板损伤短期疗效的目标。

长期疗效：关节功能和影像学持续改善（12个月以上）

临床案例三、

2019年7月17日，日本东京文京区东京医科牙科大学的研究人员在国际期刊《Cell transplantation》上发布了一篇《膝关节内侧半月板复杂退行性撕裂手术修复后滑膜间充质干细胞移植的附加应用：病例报告》的研究结果。^【3】

我们评估了 2 年的临床结果并评估了不良事件。我们纳入了临床症状包括不稳定感以及由内侧半月板复杂退行性撕裂引起的疼痛的患者。

关节功能改善：由于手术的侵入性，术后 4 周 Lysholm 膝关节总评分下降，随后再次升高，1 年时明显高于治疗前，并维持至 2 年。8 个子评分中，“肿胀”和“疼痛”评分在 1 年和 2 年时均明显高于治疗前；“跛行”和“上下楼梯”评分在 2 年时明显升高。“疼痛”、“日常生活”、“体育和娱乐活动”的 KOOS 在 2 年时均明显升高。一般和其他类别的 NRS 持续升高，并在 2 年时具有显著性。

MRI检查发现半月板损伤处修复：3D MRI 显示 2 年时半月板撕裂难以辨别。

安全性评估：没有发生导致研究终止的重大不良事件。六名患者（包括一名因细胞增殖问题取消移植的患者）共记录了 39 起轻微不良事件。报告最多的不良事件是半月板修复后的膝盖疼痛。

结论：滑膜间充质干细胞移植后，2年的随访中，患者的关节功能改善，MRI检查发现半月板损伤处恢复，没有发生导致研究终止的重大不良事件。可以达到干细胞治疗半月板损伤长期疗效的目标。

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临床案例四、

2021年6月10日，日本东京医科齿科大学的研究人员在国际期刊《Orthopaedic Journal》上发布了一篇《半月板修复和滑膜间充质干细胞移植后二次关节镜检查治疗内侧半月板退变性皮瓣和放射状撕裂：病例报告》的研究结果。^【4】

本研究的目的是比较半月板修复和滑膜间充质干细胞 (MSC) 移植治疗前后一年的退变皮瓣和内侧半月板 (MM) 放射状撕裂的关节镜发现情况。症状平均持续时间为24个月。

影像学检查：4例MM皮瓣撕裂患者在治疗前后交界区中央区域出现缺损，但其中2例患者该区域完全恢复稳定光滑状态，另2例患者该区域部分恢复。治疗前后交界区中央区域皮瓣撕裂的关节镜评分为0.3±0.5，治疗后为4.3±2.1，治疗后评分显著升高。2例患者原有放射状MM撕裂在治疗一年后愈合。

关节功能：治疗后4周和52周的Lysholm评分显著高于治疗前。

安全性评估：未出现严重不良事件。

结论：间充质干细胞移植后，随访24个月内，患者影像学和关节功能显著改善，未发生严重不良事件。可以达到干细胞治疗半月板损伤长期疗效的目标。

哪些因素会影响干细胞治疗半月板损伤的疗效？

患者自身因素

• 年龄：年轻患者的身体代谢和自我修复能力通常较强，干细胞在其体内可能更容易发挥作用，促进半月板的修复。而随着年龄增长，身体的各项机能逐渐衰退，包括干细胞的活性和增殖能力也会下降，可能会影响治疗效果。
• 基础健康状况：患者如果存在其他基础疾病，如糖尿病、心血管疾病等，可能会影响身体的内环境，不利于干细胞的存活和分化，进而影响治疗效果。例如，糖尿病患者的血糖控制不佳，会导致局部组织的血液循环和营养供应受到影响，干细胞的生长和修复环境也会受到干扰。
• 损伤程度：半月板损伤的程度和类型对治疗效果有重要影响。一般来说，轻度损伤如半月板的部分撕裂，通过干细胞治疗可能更容易实现修复。而重度损伤，如半月板的完全断裂或大面积损伤，由于损伤范围较大，干细胞需要修复的组织量多，治疗难度相对较大，疗效可能会受到一定影响。

干细胞相关因素

• 来源：不同来源的干细胞具有不同的特性和分化潜能。例如，骨髓间充质干细胞具有较强的自我更新和多向分化能力，在合适的条件下能够分化为软骨细胞，修复半月板损伤。而脂肪干细胞虽然也具有一定的分化能力，但在分化为软骨细胞的效率和质量上可能与骨髓间充质干细胞存在差异。
• 质量：干细胞的质量直接关系到治疗效果。高质量的干细胞应具备高活性、高纯度、低免疫原性等特点。如果干细胞在采集、培养、储存等过程中受到污染，或者细胞的活性受到影响，那么在回输到患者体内后，可能无法有效地发挥修复作用。
• 剂量：干细胞的治疗剂量需要根据患者的具体情况进行优化。剂量过低，可能无法提供足够的细胞数量来促进半月板的修复；剂量过高，则可能会增加不良反应的发生风险，同时也可能造成资源浪费。

治疗过程相关因素

• 治疗时机：半月板损伤后尽早进行干细胞治疗，可能会取得更好的效果。因为早期损伤部位的炎症反应相对较轻，组织的微环境更有利于干细胞的存活和分化。如果损伤后拖延时间过长，损伤部位可能会出现纤维化、瘢痕组织形成等，增加了修复的难度，影响干细胞的治疗效果。
• 治疗方式：干细胞的移植方式有多种，如关节腔内注射、局部植入等。不同的移植方式可能会影响干细胞在损伤部位的分布和留存率。例如，关节腔内注射操作相对简单，但干细胞可能会在关节腔内扩散，难以在损伤部位形成足够的聚集；而局部植入则可以将干细胞直接放置在损伤部位，但对操作技术要求较高。
• 联合治疗：干细胞治疗联合其他治疗方法，如物理治疗、药物治疗等，可能会提高治疗效果。物理治疗可以改善局部血液循环，促进干细胞的存活和分化；药物治疗可以减轻炎症反应，为干细胞的修复创造良好的环境。例如，在干细胞治疗的同时，给予患者适当的抗炎药物，有助于减轻关节的炎症，提高干细胞的治疗效果。

术后康复因素

• 康复训练：合理的康复训练对于干细胞治疗半月板损伤的疗效至关重要。术后早期进行适当的康复训练，可以促进关节液的循环，为半月板的修复提供营养物质，同时还可以防止关节粘连和肌肉萎缩。但康复训练的强度和时间需要根据患者的恢复情况进行调整，过度的训练可能会导致损伤部位再次受损，影响治疗效果。
• 生活方式：患者术后的生活方式也会影响治疗效果。保持健康的生活方式，如合理饮食、充足睡眠、避免过度负重等，有助于维持身体的良好状态，为干细胞的修复创造有利条件。相反，如果患者在术后仍然保持不良的生活习惯，如长期熬夜、过度饮酒等，可能会影响身体的恢复，降低干细胞的治疗效果。

总结

干细胞治疗半月板损伤的探索，正从短期症状缓解迈向长期组织再生的新纪元。通过关节腔内注射的干细胞，在短期内通过分泌抗炎因子（如IL-10、TGF-β）快速抑制滑膜炎症，并释放生长因子促进内源性祖细胞迁移，使患者疼痛评分下降、关节活动度显著提升。

未来，随着3D生物打印仿生支架、基因编辑增强抗炎特性等技术的融合，干细胞疗法将突破现有局限，真正实现从“延缓退变”到“功能再生”的跨越，为半月板损伤治疗开启无创修复的新范式。

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参考资料：

1、Olivos-Meza A, Pérez Jiménez FJ, Granados-Montiel J, et al. First clinical application of a polyurethane meniscus scaffold with mesenchymal stem cells and evaluation of cartilage quality by T2 imaging after 12 months. Cartilage. 2019;13(1_suppl):197S-207S. doi: 10.1177/1947603519852415

2、https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2021/6614232

3、Sekiya I, Koga H, Otabe K, et al. Add-on application of synovial mesenchymal stem cell transplantation after surgical repair of complex degenerative tears of the medial meniscus of the knee: a case report. Cell Transplant. 2019;28(11):1445-1454. doi: 10.1177/0963689719863793

4、Sekiya I, Koga H, Katano H, Mizuno M, Kohno Y, Otabe K, Ozeki N. Second-look arthroscopy after meniscus repair and synovial mesenchymal stem cell transplantation to treat degenerative flaps and radial tears of the medial meniscus: A case report. J Orthop Sci. 2022 Jul;27(4):821-834. doi: 10.1016/j.jos.2021.04.015. Epub 2021 Jun 10. PMID: 34120825.

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