隨著全球人口的快速增長和老齡化趨勢,腰痛(LBP)已成為一項全球性的公共衛生問題,全球患有腰痛的人數佔比高達9.4%。而腰痛的主要成因之一,椎間盤退變(IDD),引發了科學界的關注,研究人員著手探索一種嶄新的再生治療方法,將臍帶間質幹細胞(UCMSCs)應用於IDD的治療。
目前IDD的治療方式主要包括保守療法和手術療法,然而這些方法僅能提供暫時的緩解,卻無法阻止或逆轉椎間盤組織的退化。近年來,基於恢復椎間盤生理結構和生物力學功能的再生療法備受關注,而UCMSCs由於其來源多樣且易於獲取、免疫原性低、分化能力強,因此成為研究焦點。
UCMSCs的應用不僅具有倫理上的優勢,還可以避免侵入性手術,提供了穩定的細胞來源。過去,骨髓間質幹細胞(BMMSC)被認為是再生治療的首選,但其數量在年齡增長時減少,使得獲取和應用變得困難,而臍帶間質幹細胞UCMSCs則具有更好的再生潛能。
2016年,一項研究發表在《幹細胞治療》雜誌上。研究人員將UCMSCs注入患有IDD的兔子,結果發現UCMSCs可以促進椎間盤的再生,並緩解兔子的疼痛。
隔年,用於 IDD的大鼠試驗,結果發現UCMSCs可以促進椎間盤的再生,並改善大鼠的運動功能。2018年,研究人員將UCMSCs注入患有IDD的患者,結果發現UCMSCs可以緩解患者的疼痛,並改善患者的運動功能。
然而,椎間盤作為體內最大的無血管組織,其微環境特點使得直接將UCMSCs注入椎間盤存活效果不佳。為克服這個問題,近期的研究集中於將UCMSCs與具有優異生物相容性和機械性能的生物材料支架結合,通過組織工程技術實現椎間盤再生。這種方法涉及三個關鍵組成部分:適合再生椎間盤的種子細胞、生物相容性支架以及促進細胞增殖、與分化和遷移的活性因子。
儘管UCMSCs和生物支架的結合在實驗中表現出良好的再生效果,但臨床試驗仍然稀缺,特別是在惡劣的椎間盤微環境和壓力下的存活數據不足。因此,需要更多的研究來證明這種方法的有效性和安全性,並選擇出最適合的細胞類型和生物材料以最大程度地減少爭議。
UCMSCs在椎間盤退變再生治療領域的應用潛力已經引人矚目,結合生物支架的工程方法提供了一種具有前景的治療思路。然而,仍然需要更多的研究和臨床試驗來確定其實際效果,並為腰痛患者帶來真正的益處。
資料來源:
https://doi.org/10.3389/fcell.2023.1215698