間充質干細胞在骨折病人創傷修復中的應用研究

章愛梅，章愛華，劉峰之，孫福廷，張培良.濰坊市坊子區人民醫院，山東濰坊　6000；.淄博市第八人民醫院，山東淄博　55000；.濰坊市人民醫院，山東濰坊　6000

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間充質干細胞在骨折病人創傷修復中的應用研究

章愛梅1，章愛華2，劉峰之1，孫福廷3，張培良3
1.濰坊市坊子區人民醫院，山東濰坊261000；2.淄博市第八人民醫院，山東淄博255000；3.濰坊市人民醫院，山東濰坊261000

［摘要］目的探討臍帶間充質干細胞輸注治療骨折并大面積軟組織挫裂傷的療效。方法對隨機選取的該院臨床骨外科30例骨折大面積軟組織損傷術后患者，其中20例采用臍帶來源的間充質干細胞靜脈輸注2個療程。另一組10例按術后普通治療。結果兩個療程后，患者愈合指標明顯改善。結論間充質干細胞輸注治療骨折大面積軟組織損傷術后患者是安全的，這種新型療法可能是治療骨折大面積軟組織損傷術后患者的一個合適選擇。

［關鍵詞］骨折；損傷；臍帶

目前對人臍帶間充質干細胞培養上清液中傷口愈合檢測研究的報道較少。有研究發現間充質干細胞，體內微環境作用于間充質干細胞，而引起了干細胞的主動遷移，遷移至受損部位進行修復，間充質干細胞的這種行為我們稱之為“歸巢”效果。該研究嘗試在外傷骨折并大面積軟組織挫裂傷患者，靜脈輸注臍帶間充質干細胞，因為間充質干細胞有很強的趨向炎癥和損傷部位的作用，有效的加快損傷和骨折愈合，縮短病程，為病人帶來益處。

1　資料與方法

1.1一般資料

濰坊市人民醫院創傷骨科2014年6月—2015年6月車禍外傷骨折并大面積軟組織損傷病例30例。年齡20～62歲，中位年齡35歲。入組所有病例均無身體其他重要臟器的器質性病變及損傷。經醫院倫理學委員會同意，與病人溝通同意后，隨機找20例愿意做此項治療者為觀察組，另外10例為對照組。兩組均在同時術前術后做傷情評估及X光CT檢查對照。

1.2治療方法

制備Uc-MSC：把人的臍帶剪成小塊，然后以將其粘貼與壁上，需要72 h進行培養，將為消化的組織塊消除，然后用胰蛋白酶消化原代臍帶例的間充質干細胞，而后用10%的體積分數胎牛血清終止消化L-DMEM的培養，不斷的吹打，然后移至離心管之中，置于離心10 min后將清液去除，再將培養基繼續加入然后再次吹打，吹打完畢后放入培養箱中，培養箱需要保持37℃的常溫，以及5%的二氧化碳，待第三代、第四代消化完畢，離心后Uc-MSC細胞與生理鹽水調合，調到濃度為2×109L，最后放入4℃的環境下保存以待備用。

1.3統計方法

采用SPSS 20.0統計學軟件及Excel2007軟件完成數據統計，計量資料用均數±標準差（±s）表示，進行t檢驗，計數資料進行Χ2檢驗。

2　結果

觀察組在手術后和對照組一樣接受抗感染、補充鈣劑、康復治療后另外行間充質干細胞靜脈輸注2個療程。2次/周，劑量為（1.0～1.6）×106cells/kg，2周為1個療程，共靜脈輸注2個療程，見表1。

表1　骨折愈合組織修復功能重建住院時間比較

3　討論

中胚層是人臍帶間充質干細胞（umbilical cord mesenchymal stem cells，UC-MSCs）的主要來源，它是從出生后廢棄的胚外組織中分離獲得，具有比一般的成體干細胞更強的多能分化能力，而且可以跨胚層進行分化，不斷的誘導和分化出多種細胞，既包括有骨細胞、內皮細胞，也包括軟骨細胞和神經細胞。這表明臍帶來源的干細胞具有多向分化潛能，具有作為細胞替代治療的種子細胞可能。人臍帶間充質干細胞具有來源廣泛，采集容易，無異體排斥等優點，并且具有自我更新和多向分化潛能，成為細胞治療和組織工程新的種子細胞.臍帶間充質干細胞代表著多種胚胎干細胞的分子特征，它具有著較大的分化潛力、較強的增殖能力、低免疫原性等特點。臍帶間充質干細胞取材方便、不受道德倫理限制等特征受到臨床關注［1］。人臍帶間充質干細胞是培養傷口愈合而產生的介素和因子，分別為：白細胞介素1，白細胞介素8，轉化生長因子1，單核細胞趨化蛋白1，血管內皮生長因子，GM-CSF和TIMP-1的分泌水平高表達［2-6］。其中白細胞介素6，白細胞介素8，單核細胞趨化蛋白1和組織基質金屬蛋白酶抑制劑1，其中單核細胞趨化蛋白1和組織基質金屬蛋白酶抑制劑1的表達量最高。人臍帶間充質干細胞培養上清液中含有大量傷口愈合相關因子經過了Uc-MSC的鑒定表明：CD14、CD34、CD73、CD44、CD90、CD45、CD105、HLA -DR等都是適用流式細胞術進行表面標記的分析，通過分析發現CD44、CD73、CD90和CD105 4個的檢測呈陽性，陽性率＞95%［2］實驗數據表明，Uc-MSC的治療既有效的降低了CIA大鼠血清白細胞介素1、白細胞介素18以及白細胞介素6，VCAM-1水平較模型組和腫瘤壞死因子α也得到了有效的控制，通過實驗了解到間充質干細胞的趨化效果可以直接的到達了炎癥部位，通過調控T細胞和B細胞的免疫調節，實現炎癥因子的抑制［7］。有研究表明，間充質干細胞的主要來源臍帶，不僅僅是骨髓間充質干細胞的理想替代物，而且它的潛在應用能力十分巨大［8］。在動物實驗中，可以發現間充質干細胞本身對炎癥和損傷部位有很強的趨向作用［5］。有研究發現體內微環境作用于間充質干細胞，而引起了間充質干細胞的主動遷移，遷移至受損部位進行修復，間充質干細胞的這種行為我們稱之為“歸巢”效果。在體外的免疫調節研究中，發現間充質干細胞的介導使得多種細胞自己完成了多個環節的機體調節，表達了調節T細胞、B細胞、DC細胞、以及NK細胞因子。

類風濕關節炎產生的病因主要就于B細胞、細胞因子、細胞凋亡、蛋白酶等多種因素由于受到了T細胞介導的影響，導致了免疫性疾病，所以關于干預RA炎癥病理，需要間充質干細胞的治療干預，治療有很大的可行性［10］。該文就臍帶間充質干細胞的生物學特性、誘導分化潛能、免疫原性重點討論其最新的臨床應用。新分離方法及其作為骨組織工程（tissue engineering bone，TEB）種子細胞的優勢。流式細胞儀檢測4代細胞的表面分子，并進行成骨、成軟骨、成脂誘導以鑒定其多向分化潛能。將獲取的四代臍帶間充質干細胞，應用到骨折病人促使損傷組織向成骨、脂肪、軟骨分化。此類外傷骨折并大面積軟組織挫裂傷病人，損傷部位組織碾軋嚴重，血運差，感染重，骨髓干細胞相對不足，需要增加，靜脈輸注臍帶產生的間充質干細胞，炎癥和損傷部位有效的趨化了，這是由于間充質干細胞本身具有的屬性，它加快損傷和骨折愈合，縮短病程，為病人和醫院帶來益處。

［參考文獻］

［1］Hunsberger JG.Accelerating stem cell trials for Alzheimer's disease［J］.Lancet Neurol，2015（15）：1474-4422.

［2］Watanabe Y.Stem cell therapy：is there a future for reconstruction of large bone defects［J］.Injury，2016，47 Suppl 1：S47-51.

［3］Tan X.Mesenchymal stem cell -derived microparticles：a promising therapeutic strategy［J］.Int J Mol Sci，2014，15（8）：14348-14363.

［4］Wang H.HGF Gene Modification in Mesenchymal Stem Cells Reduces Radiation-Induced Intestinal Injury by Modulating Immunity［J］.PLoS One，2015，10（5）：e0124420.

［5］張美榮，孫亞如，王麗，等.間充質干細胞HIV治療結果觀察［J］.傳染病信息，2014（1）：25-28.

［6］洪敬欣，張茜真，韓俊領，等.間充質干細胞輸注治療潰瘍性結腸炎［J］.組織工程與重建外科雜志，2012，7（5）：258-260.

［7］臍帶間充質干細胞在組織損傷中的細胞分化.中華損傷與修復雜志：電子版.，2014（2）：73-75.

［8］鄭麗坤，張磊，盧士紅，等.人臍帶間充質干細胞.對調節性T淋巴細胞的免疫調節［J］.中國免疫學雜志，2014（5）：577-581.

［9］劉素蕊，李俊峽，楊曉亞，等.臍帶間質干細胞對白細胞介素的增值作用［J］.實用醫學雜志，2010（4）：555-557.

［10］李田，李小毛，張琪，等.臍帶間充質干細胞對炎性因子Cdc42的遷移影響國家自然科學基金［J］.中國組織工程研究，2014（23）：3616-3621.

［11］范繼桃，孫杰.臍帶間充質干細胞治療輸卵管炎［J］.中山大學學報：醫學科學版，2014，1（1）：25-31.

Application Research on Mesenchymal Stem Cells in Wound Repair of Patients with Fractures

ZHANG Ai-mei1，ZHANG Ai-hua2，LIU Feng-zhi1，SUN Fu-ting3，ZHANG Pei-liang3
1.The People's Hospital of Fangzi District，Weifang City，Weifang，Shandong Province，261000 China；2.The Eighth People's Hospital of Zibo City，Zibo，Shandong Province，255000 China；3.The People's Hospital of Weifang City，Weifang，Shandong Province，261000 China

［Abstract］Objective To discuss the curative effect of umbilical cord mesenchymal stem cell infusion in treatment of fracture combined with extensive soft tissue laceration. Methods Of the 30 cases of patients after fracture combined with extensive soft tissue laceration operation in the department of clinical bone surgery，20 cases received umbilical cord mesenchymal stem cell infusion for two courses of treatment，and the other 10 cases received postoperative common treatment. Results After two courses of treatment，the healing indexes of patients were obviously improved. Conclusion Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Infusion in treatment of Fracture combined with extensive soft tissue laceration is safe，and the new-style therapy may be a suitable choice of treatment of patients after fracture combined with extensive soft tissue laceration operation.

［Key words］Fracture；laceration；Umbilical Cord

［中圖分類號］R318

［文獻標識碼］A

［文章編號］1674-0742（2016）05（a）-0063-02

DOI：10.16662/j.cnki.1674-0742.2016.13.063

［作者簡介］章愛梅（1965.11-），女，山東臨朐人，病理學碩士，副主任病理醫師，研究方向：婦產科病理學。

收稿日期：（2015-12-27）