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2025年1-12月干细胞治疗半月板损伤:全球最新临床进展与突破性成果

半月板是膝关节的重要结构,位于股骨与胫骨之间,在行走和运动过程中承担着分散压力、稳定关节的重要作用。一旦受力失衡或发生外伤,半月板便容易出现损伤。

半月板损伤修复难度大,且容易进展为骨关节炎,其年发病率约为每10万人66–70例,常见表现为关节疼痛、肿胀及活动受限。

目前常用的手术治疗方式如半月板切除、移植或人工植入,仍存在修复不彻底、远期效果有限等问题。在此背景下,干细胞疗法因其促进组织再生和调控炎症的潜力,逐渐成为研究焦点,为半月板修复提供了新的可能。

本文系统梳理2025年1月至12月期间干细胞治疗半月板损伤的关键进展,为医学界和患者提供最新动态

2025年1-12月干细胞治疗半月板损伤:全球最新临床进展与突破性成果

2025年1-12月干细胞治疗半月板损伤临床进展汇总

2025年2月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

2月8日,西班牙维多利亚科研人员在期刊《骨科运动医学》上发表了一篇关于《半月板损伤的生物学策略》的研究成果。[1]

半月板损伤的生物学策略

研究表明目前针对半月板损伤的生物治疗主要分为三大类:血液衍生产品细胞疗法外泌体技术

细胞疗法包含两类:一类是直接抽取骨髓或脂肪组织获得的混合细胞悬液(如骨髓抽吸浓缩物 BMAC),另一类是经过分离扩增的间充质干细胞(MSCs)。后者需符合国际标准,可分化为软骨细胞并分泌修复因子。

临床研究表明,干细胞移植在部分病例中可实现半月板体积增加和疼痛长期缓解,例如5例无血管区损伤患者经干细胞治疗后4例完全愈合。值得注意的是,这些生物疗法与3D生物打印水凝胶、智能导航注射系统等新技术结合,正推动治疗向个性化、精准化发展,例如印度团队开发的可注射水凝胶和3D打印植入物已进入动物实验阶段。


2025年3月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

3月10日,锦州医科大学骨科研究所牵头在国际期刊《骨科手术与研究杂志》上发表了一篇关于《TGF-β3对人羊膜上皮细胞修复半月板的影响》的研究成果。[2]

本研究采用体外与体内实验相结合的方法,系统验证人羊膜上皮细胞(hAECs)联合转化生长因子 β₃(TGF-β₃)对半月板损伤的修复作用

TGF-β3对人羊膜上皮细胞修复半月板的影响

研究人员从胎盘废弃物中提取hAECs和其他干细胞,在实验室通过流式细胞术(激光检测细胞特性)和免疫组化(染色观察蛋白质)确认细胞类型。用TGF-β₃处理hAECs一周后,发现这些细胞能转化为类似软骨的纤维软骨细胞,相关基因和蛋白表达量显著提升。

在半月板损伤模型中,发现注射hAECs+TGF-β₃的治疗组修复效果最佳损伤区域出现连续纤维连接和蛋白聚糖沉积,胶原纤维排列接近正常组织

分子机制研究表明,TGF-β₃通过激活Wnt信号通路诱导hAECs分化,且这种组合的修复效果显著优于单独使用其他细胞或对照组。hAECs来源安全、免疫原性低,为临床转化提供了理想基础,未来有望成为半月板损伤生物治疗的新方案。


2025年4月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

4月,日本再生医疗团队报告指出,干细胞疗法已从实验阶段逐步转向临床应用。干细胞疗法不仅能够促进组织再生,还能改善患者的生活质量。研究发现,干细胞可以分化为软骨细胞,从而帮助修复受损的半月板组织。相较于传统疗法,干细胞疗法具有更好的再生能力,能够在更短的时间内缓解疼痛并恢复功能。这一技术在日本得到了广泛应用,许多顶尖医院正在积极探索其在半月板损伤中的应用。

4月29日,日本东京科学研究所在国际期刊《运动和骨科再生医学》上发表了一篇关于《利用滑膜干细胞修复半月板》的研究成果。[3]

研究人员通过小型猪模型验证了将滑膜间充质干细胞(MSC)移植到修复后的半月板上可促进愈合。实验发现,移植后仅10分钟就有部分细胞附着在损伤部位。基于这一成果开展了一项临床研究和一项由医生发起的临床试验,以探讨中老年患者在半月板修复术后移植MSC的情况

利用滑膜干细胞修复半月板

临床研究证实,利用患者自身滑膜组织提取的干细胞进行移植,能有效促进半月板损伤修复。

研究团队从2014年起针对中老年内侧半月板撕裂患者开展试验,通过关节镜将自体滑膜干细胞悬液直接注入修复区域,术后2年随访显示所有患者均未出现严重副作用,MRI检查显示半月板结构改善,Lysholm膝关节评分显著提升

2017年扩展研究纳入9名患者,其中4例复杂皮瓣撕裂患者在术后1年二次关节镜检查中,2例完全恢复稳定光滑的半月板表面,另外2例部分修复,疼痛症状明显缓解

目前正在开展的多中心试验进一步验证该疗法在多家医疗机构的适用性,重点评估皮瓣撕裂修复的可重复性和长期稳定性。这种无需支架的干细胞移植技术因操作简便、成本可控,有望成为半月板修复的主流方案。

4月29日,芝加哥科研人员在期刊《运动和骨科再生医学》上发表了一篇关于《半月板病理学中的骨生物学》的研究成果。[4]

半月板病理学中的骨生物学

研究表明,干细胞(尤其是间充质干细胞,MSCs)通过激活细胞增殖、促进组织再生和修复细胞外基质,在半月板损伤治疗中展现出显著潜力。

研究表明,MSCs能有效修复传统手术难以处理的中央无血管区域(如“白-白区”),并可通过胶原蛋白支架或3D打印技术精准定位释放,增强修复效果

临床试验显示,自体MSCs联合支架不仅安全可靠,还能显著缓解疼痛、改善膝关节功能。此外,结合生长因子(如TGF-β、PDGF)或抗炎策略(如抑制IL-1),可进一步优化治疗效果。

随着3D打印个性化支架和基因组学的发展,干细胞疗法有望成为半月板修复的标准化方案,为患者提供微创、高效的治疗选择。


2025年5月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

2025年5月,广西医科大学第一附属医院在期刊《生物材料进展》上发表了一篇关于《组织特异性复合水凝胶负载骨髓间充质干细胞抑制细胞凋亡并促进半月板修复》的研究成果。[5]

组织特异性复合水凝胶负载骨髓间充质干细胞抑制细胞凋亡并促进半月板修复

这项研究开发了一种新型“软胶状材料”(GelMA/mECM水凝胶),用于将骨髓间充质干细胞(BMSCs)精准送入受损的半月板中,帮助其自然再生。这种材料由两部分组成:

  1. mECM:从半月板中提取并去除了细胞,保留了天然的结构和活性物质(如促进修复的蛋白质),能引导干细胞变成修复半月板所需的纤维软骨细胞,并减少细胞死亡。
  2. GelMA:一种可粘附的凝胶,能牢牢固定在损伤部位,避免因关节活动导致材料脱落。

实验效果:在实验室中,这种材料能帮助干细胞保留修复所需的“建筑材料”(如胶原蛋白),并促进软骨生成,同时抑制细胞凋亡。在老鼠的半月板损伤模型中,这种疗法不仅阻止了损伤扩大,还避免了骨头异常增生和关节软骨进一步损坏。

意义:这项技术通过模拟天然半月板的环境,为损伤修复提供了“原地重建”的方案,未来有望成为传统半月板移植的更优替代疗法。


2025年7月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

7月5日,北京大学第三医院牵头在《骨关节炎和软骨》期刊杂志上发表了一篇名为《通过仿生机械启动进行干细胞预热
可增强滑膜来源的MSCs对半月板修复的适应性》的研究成果。[6]

通过仿生机械启动进行干细胞预热
可增强滑膜来源的MSCs对半月板修复的适应性

本研究开发了一种机械启动策略,以增强MSC的纤维软骨发生分化并促进半月板修复。研究中,科研人员将滑膜间充质干细胞(SMSC)与半月板纤维软骨细胞共培养,并在周期性机械拉伸条件下处理5天,作为“干细胞预热系统”。

结果显示,这种机械启动能抑制SMSCs的肥大,促进纤维软骨分化,并通过YAP介导的信号通路增强其机械适应性。相关机制包括肌动蛋白帽形成、核结构变化和下游基因(Ctgf、Cyr61)的上调。进一步实验发现,经过预热的SMSCs在再次加载时反应更快、表型更稳定;在动物半月板缺损模型中,也展现出与生长因子治疗相当的再生修复效果

研究表明这种仿生机械启动方法能提升干细胞的分化能力和适应性,在半月板修复及负重组织再生方面具有临床应用潜力。


2025年8月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

8月,《生物材料进展》杂志上发表了一篇名为《组织特异性复合水凝胶负载骨髓间充质干细胞抑制细胞凋亡并促进半月板修复》的研究成果。[7]

本研究研究团队设计了一种复合水凝胶,将半月板来源的去细胞基质(mECM)与具有良好黏附性的光固化GelMA结合,用于递送骨髓间充质干细胞(BMSCs)

组织特异性复合水凝胶负载骨髓间充质干细胞抑制细胞凋亡并促进半月板修复

这款复合水凝胶不仅改善了材料在关节中的固定性,还能为干细胞提供稳定的微环境,诱导其向软骨分化。实验结果显示,GelMA/mECM能抑制半月板细胞的凋亡,促进BMSCs表达软骨相关蛋白,从而加速半月板修复。与单纯移植物不同,这种复合水凝胶保留了半月板原有的胶原和力学特性,使再生组织更接近天然半月板。

进一步研究发现,BMSCs在复合材料作用下不仅分泌多种生长因子和趋化因子,维持细胞微环境稳定,还能通过上调抗凋亡基因、下调凋亡相关基因,发挥保护作用。这一机制有助于减缓软骨细胞死亡和基质降解,降低骨关节炎风险。

研究结果表明,GelMA/mECM复合水凝胶为半月板修复提供了一种兼具黏附性和生物活性的策略,不仅能促进软骨再生,还能保持组织力学性能和功能,为预防半月板损伤后继发的骨关节炎带来新的可能。


2025年10月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

10月14日,台北医学大学牵头在行业期刊《干细胞研究与治疗》上发表了一篇名为《人胎盘间充质干细胞分泌组通过激活内源性半月板祖细胞的增殖并抑制其凋亡,修复小鼠机械性半月板损伤》的研究成果。[8]

人胎盘间充质干细胞分泌组通过激活内源性半月板祖细胞的增殖并抑制其凋亡,修复小鼠机械性半月板损伤

研究通过小鼠模型和体外实验发现,pcMSC分泌组能激活内源性半月板祖细胞(MPCs)增殖、抑制凋亡,同时改善步态和运动能力

分泌组中的生长因子和外泌体miRNA可调节免疫反应、抗炎、抗凋亡及细胞外基质形成,从而保护半月板结构并促进再生。

该疗法作为无细胞干细胞策略,显示出良好的安全性与显著再生潜力,为半月板损伤患者提供了新的治疗方向。


2025年11月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

11月,韩国首尔建国大学医学中心在《Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research》上发表了一篇名为《术前内侧半月板状态对高位胫骨截骨联合人脐带间充质干细胞软骨再生治疗效果的影响》的研究成果。[9]

本研究旨在评估术前半月板(MM)状态对高位胫骨截骨术(HTO)联合人脐带血间充质干细胞(hUCB-MSCs)软骨再生治疗效果的影响。

术前内侧半月板状态对高位胫骨截骨联合人脐带间充质干细胞软骨再生治疗效果的影响

研究将47例患者按内侧半月板完整性分为两组:P组(半月板完整或已修复)与L组(半月板功能丧失)。术后随访2年以上,通过问卷评分与影像学评估两组疗效。

结果显示:

  1. 症状均显著改善:无论术前半月板状态如何,所有患者术后的膝关节功能与疼痛评分均有显著提升。
  2. 组间效果无显著差异:最终随访时,半月板完整组(P组)与功能丧失组(L组)在症状评分和影像学软骨修复评分上均无统计学差异。
  3. 观察到有益趋势:尽管无统计学差异,但半月板完整组在“软骨下骨状况良好”和“软骨修复等级优良”的比例上数值更高。
  4. 关键影响因素:研究发现,术前半月板移位程度与软骨修复质量呈负相关,移位越明显,修复效果相对越差。

总体而言,HTO联合hUCB-MSC移植可有效改善症状并促进软骨再生,但术前半月板状态,尤其是挤出情况,可能影响长期结构修复效果。


2025年12月干细胞治疗半月板损伤最新临床进展

12月4日,内蒙古乌海市人民医院在《Scientific Reports》上发表了一篇名为《光生物调节通过激活TRPV1通道刺激半月板来源干细胞(MeSCs)的线粒体功能和细胞增殖》的研究成果。[10]

光生物调节通过激活TRPV1通道刺激半月板来源干细胞(MeSCs)的线粒体功能和细胞增殖

研究指出,来源于半月板组织本身的特异性间充质干细胞(MeSCs)在细胞表型、分化潜能及组织适应性方面更贴合半月板的生物学特征,具备作为半月板再生修复理想细胞来源的潜力。

研究进一步发现,通过特定参数的光生物调节(PBM)干预,可显著增强MeSCs的细胞活性和增殖能力,改善线粒体功能并延缓细胞衰老,其作用机制主要与TRPV1介导的钙离子信号通路激活相关。

该研究为干细胞治疗半月板损伤提供了新的优化思路,提示在未来临床转化中,采用“半月板来源干细胞+ 功能增强手段”的联合策略,或有助于提高半月板再生修复的稳定性和长期疗效。


2025干细胞治疗半月板损伤最新临床进展总结

综上所述,2025年1-12月干细胞治疗半月板损伤的研究取得多项突破,核心进展集中在精准修复、生物材料创新及联合疗法优化。

研究表明,干细胞可以通过分化为纤维软骨细胞、分泌修复因子及调控炎症反应,显著提升了半月板的再生能力,尤其在无血管区的修复中表现突出。结合3D打印支架、可降解水凝胶等新型载体,干细胞的靶向递送和长期驻留效率大幅提升,为损伤部位提供了稳定的微环境。同时,TGF-β3等生长因子与MSCs的协同作用进一步激活了Wnt等关键信号通路,加速组织重塑。

未来,随着标准化制备流程和临床试验的推进,干细胞有望成为半月板损伤的首选疗法,为患者提供更高效、持久的解决方案,并推动运动医学和骨科再生领域的革新。

结语

2025年,干细胞治疗半月板损伤在基础研究、临床转化及政策支持层面均取得实质性进展。随着技术成熟与成本下降,干细胞疗法有望成为半月板损伤治疗的主流选择,为全球数千万患者带来结构性修复的曙光。

参考资料:

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[2]He, Y., Li, Y., Zhi, X. et al. Effects of TGF-β3 on meniscus repair using human amniotic epithelial cells. J Orthop Surg Res 20, 255 (2025). https://doi.org/10.1186/s13018-025-05640-3

[3]Sekiya, I. (2025). Meniscus Repair Using Synovial Stem Cells. In: Gobbi, A., Nakamura, N., Lane, J.G., Dallo, I. (eds) Regenerative Medicine in Sports and Orthopaedics. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-84693-9_26

[4]Slynarski, K., Lane, J.G. (2025). Orthobiologics in Meniscus Pathology. In: Gobbi, A., Nakamura, N., Lane, J.G., Dallo, I. (eds) Regenerative Medicine in Sports and Orthopaedics. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-84693-9_18

[5]Jinzhi Meng, Lingchuan Deng, Jinfeng Lu, Cancai Jiang, Hongtao Wang, Jun Yao,
Tissue-specific composite hydrogel-loaded BMSCs inhibit apoptosis and promote meniscal repair,
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[6]Ai L, Shi Q, Du M, Wang Y, Zhang Z, Du J, Zhang F, Zheng L, Jiang D. Stem cell warm-up via biomimetic mechanical priming enhances synovial-derived MSCs adaptation for meniscal repair. Osteoarthritis Cartilage. 2025 Jul 5:S1063-4584(25)01065-9. doi: 10.1016/j.joca.2025.07.001. Epub ahead of print. PMID: 40623448.

[7]Meng J, Deng L, Lu J, Jiang C, Wang H, Yao J. Tissue-specific composite hydrogel-loaded BMSCs inhibit apoptosis and promote meniscal repair. Biomater Adv. 2025 Aug;173:214258. doi: 10.1016/j.bioadv.2025.214258. Epub 2025 Mar 2. PMID: 40057992.

[8]Chen WH, Lai WY, Le DC, Hsing JC, Ngo MT, Kao CX, Fan KY, Lin GW, Ling TY, Kuo YC, Huang YH. Secretome from human placenta-derived mesenchymal stem cells repairs mechanically induced meniscus injury in mice by activating the proliferation and suppressing the apoptosis of endogenous meniscus progenitor cells. Stem Cell Res Ther. 2025 Oct 14;16(1):565. doi: 10.1186/s13287-025-04688-6. PMID: 41088346; PMCID: PMC12523042.

[9]Lee DW, Hong SW, Cho SI, Moon SG, Kang JH. Effect of preoperative medial meniscus status on the outcomes of high tibial osteotomy with human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells cartilage regeneration. Orthop Traumatol Surg Res. 2025 Nov;111(7):104179. doi: 10.1016/j.otsr.2025.104179. Epub 2025 Feb 1. PMID: 39900334.

[10]Tong, J., Wu, X., Wang, Z. et al. Photobiomodulation stimulates mitochondrial function and cell proliferation in meniscus-derived stem cells (MeSCs) via activation of TRPV1 channel. Sci Rep 15, 43131 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-27040-7

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