膝骨关节炎(OA)会导致严重的慢性疼痛和功能障碍。目前的非手术治疗主要以缓解症状为主。虽然关节内注射间充质干细胞(MSC)疗法前景可观,但由于细胞来源、制备方法和技术的异质性,随机对照试验(RCT)的结果并不一致。
干细胞治疗膝骨关节炎:能止痛、能改善功能,但“结构修复”证据依然缺失
近日,Clinical Rheumatology《临床风湿病学》发表一篇“关节内间充质干细胞疗法治疗膝骨关节炎的疗效和安全性:随机对照试验的系统评价和荟萃分析”的研究综述,以评估关节内干细胞疗法治疗膝骨关节炎患者的疗效和安全性[1]。

研究共纳入28项随机对照试验(RCT)。在总体汇总分析基础上,依次按MSC制剂类型、MSC来源、对照方式、注射引导技术进行亚组分析,并通过排除随访时间≤6个月的研究、排除平均患者年龄小于50岁的研究两项敏感性分析,检验结论的稳健性。
一、总体分析:干细胞治疗膝骨关节炎对患者疼痛改善明确,功能获益具领域选择性,结构改善证据缺失,局部反应风险上升
基于28项RCT的总体汇总分析显示(表1),MSC治疗在疼痛缓解与部分功能评分上优势显著。





疼痛方面:纳入的试验中,基于干细胞的疗法在疼痛相关指标方面均表现出持续改善。十项研究(373例MSC组;373例对照组)报告的疼痛基线变化(ΔVAS)显示,MSC组的疼痛显著降低。同样,三项研究(65例MSC组;61例对照组)报告的治疗后VAS评分在MSC组也显著降低。四项研究(156例MSC组;154例对照组)也观察到KOOS疼痛评分的改善,表明MSC治疗具有显著益处。相比之下,六项研究(176名MSC患者;173名对照组)报告的关节痛发生率在各组之间没有显著差异。
功能方面:功能性结果也呈现出类似的模式,多个KOOS领域均显示出干细胞疗法的优势。在KOOS日常生活活动能力、KOOS运动能力和KOOS症状方面均观察到显著改善,这三项结果均在四项研究中得到证实(156例MSC组;154例对照组)。相比之下,WOMAC 评分(三项研究;53 名MSC患者;52名对照组患者)、KOOS QOL(四项研究;156名MSC患者;154名对照组患者)和Lequesne指数(两项研究;161名MSC患者;161名对照组患者)在MSC组和对照组之间均未显示出统计学上的显著差异。
结构结局上,基于MRI的WORMS评分汇总分析显示,MSC组与对照组无显著差异,表明当前证据尚未支持MSC具有明确的关节结构修复作用。安全性方面,MSC组注射部位疼痛发生率显著更高,关节肿胀发生率亦显著上升,而注射部位积液、肿胀及关节僵硬、感染发生率两组无显著差异。整体不良事件MSC组略高,但总体风险可控。
二、来源差异:骨髓来源功能改善突出,脐带来源局部疼痛风险需警惕
按MSC来源进行亚组分析,不同来源的疗效与局部反应呈现显著差异。
疼痛方面,脂肪来源(ADMSC)与骨髓来源(BM-MSC)的关节痛发生率及ΔVAS评分均与对照组无显著差异。功能方面,BM-MSC优势明显:ΔWOMAC评分、KOOS日常生活活动能力、运动能力及症状评分均显著改善;ADMSC的ΔWOMAC评分无显著差异,脐带来源(UC-MSC)的WOMAC评分亦无显著差异。结构结局仅BM-MSC有WORMS MRI评分数据,与对照组无显著差异。
局部反应呈现来源特异性:ADMSC与BM-MSC的注射部位渗出和疼痛发生率与对照组相当,但UC-MSC治疗组注射部位疼痛风险显著升高(RR 4.31)。关节并发症与整体安全性方面,各来源MSC均未显示额外风险。
三、对照差异:与透明质酸比镇痛优势明确,与生理盐水比功能获益显著,与皮质类固醇比局部疼痛控制不及
按对照类型进行亚组分析,MSC相对于不同对照的疗效与安全性特征迥异。
与透明质酸(HA)相比,MSC组关节痛发生率更高(RR 8.05),但ΔVAS评分显著更优(MD–1.18),提示整体镇痛效果优于HA;功能方面,WOMAC评分与Lequesne指数无组间差异,疗效相当。
与生理盐水相比,MSC组在KOOS疼痛评分及KOOS日常生活活动能力、运动能力、症状评分上均显著改善,但注射部位疼痛风险更高(RR3.16)。
与皮质类固醇相比(仅1项研究),皮质类固醇在局部疼痛控制上优势突出(注射部位疼痛RR10.96)。结构结局方面,仅在与HA比较的研究中报告了WORMS MRI评分,两组无显著差异。整体安全性上,MSC与HA或生理盐水对照组相比,不良事件发生率均无显著差异。
四、敏感性分析:长期随访下功能获益收窄,年长人群中疗效与风险特征稳定
排除随访时间≤6个月的研究后,疼痛缓解仍显著(VAS评分MD –1.84),但功能获益仅限于KOOS运动评分(MD 12.56);局部注射部位疼痛与肿胀风险消失,但关节肿胀风险持续存在(RR 3.52);整体不良事件风险与对照组无差异,提示长期安全性更优。
排除平均年龄<50岁的研究后,疼痛缓解(ΔVAS、KOOS疼痛)与三项KOOS功能评分仍显著改善,局部注射部位疼痛(RR 2.90)与关节肿胀(RR 3.41)风险持续存在,整体不良事件风险仍略高(RR 1.25),验证了主分析结论在相对年长人群中的稳定性。
五、技术差异:超声引导功能改善全面,体表标志引导镇痛突出但功能获益不足
按注射引导技术进行亚组分析,两种技术呈现显著分化。
超声引导下,KOOS疼痛评分及KOOS日常生活活动能力、运动能力、症状评分均显著改善,但注射部位疼痛风险显著升高(RR 7.38)。体表标志引导下,镇痛效果明确(ΔVAS评分MD –2.59),但关节痛发生率显著升高(RR 8.05),且所有KOOS功能子量表均未显示显著改善。结构结局方面,两种技术下WORMS MRI评分均无组间差异。关节并发症方面,超声引导组关节肿胀风险更高(RR 3.39),体表标志引导组无显著差异。两组整体安全性均可控。
六、综合定位:选择性辅助手段,需精准筛选、整合应用
综合上述证据,MSC疗法在疼痛缓解与部分功能改善上具有统计学优势,但疗效高度依赖于细胞来源、制备工艺、注射技术与对照类型,不能简单外推。结构修复证据缺失,所有分析均未显示MSC能显著改善影像学结构结局,其作用应定位于症状改善策略。安全性方面,注射部位疼痛、关节肿胀等局部反应风险明确,但严重并发症罕见,临床应用时需与患者充分沟通。

临床定位上,MSC疗法更适合用于一线保守治疗(如运动、康复、体重管理)效果不佳、以症状缓解为主要诉求、且无严重结构失衡或中枢敏化的症状性膝骨关节炎患者。超声引导应优先考虑,BM-MSC及体外扩增产品在功能改善上更具优势。若治疗目标为结构修复、对照疗法已具高效,或患者存在力线严重异常、机械负荷过重等难以通过局部干预改善的因素,则MSC疗效可能有限。因此,MSC应作为整合于康复、教育与生物力学优化基础上的选择性辅助手段,而非独立的统一疗法。
参考资料:
[1]:Awad, G., Saad, JP., Hamyeh, A. et al. Efficacy and safety of intra-articular mesenchymal stem cell–based therapies in knee osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Clin Rheumatol (2026). https://doi.org/10.1007/s10067-026-08042-w
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