自體脂肪及滑膜間充質干細胞聯合治療膝骨關節炎的臨床效果

劉訓志 何華賓 項衛衛 何澄

[摘要]目的 探討自體脂肪及滑膜間充質干細胞聯合治療膝骨關節炎的臨床效果。方法 選取我院2018年1～11月收治的30例膝骨關節炎患者作為研究對象，依據治療方式不同分為脂肪來源間充質干細胞（ADMSCs）組（10例）、滑膜來源間充質干細胞（SDMSCs）組（10例）及聯合組（10例），ADMSCs組采用自體ADMSCs進行關節腔注射，SDMSCs組采用自體SDMSCs進行關節腔注射，聯合組采用上述兩種間充質干細胞聯合的治療方式。比較三組治療前后的視覺模擬疼痛量表（VAS）評分、膝關節評分、骨關節炎指數（WOMAC）評分、治療效果以及治療后并發癥發生情況。結果 治療前三組VAS評分及膝關節評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）;治療后三組VAS評分均低于治療前，膝關節評分均高于治療前，差異有統計學意義（P<0.05）;治療后聯合組VAS評分均低于ADMSCs組及SDMSCs組，而膝關節評分則高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05）;治療后ADMSCs組及SDMSCs組VAS及膝關節評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）。三組注射前的WOMAC評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）;三組注射后6、12個月的WOMAC評分低于注射前，差異均有統計學意義（P<0.05）;聯合組注射后6、12個月的WOMAC評分低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05），而治療后ADMSCs組及SDMSCs組WOMAC評分組間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。聯合組患者并發癥總發生率均低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05），ADMSCs組與SDMSCs組的并發癥總發生率比較，差異無統計學意義（P>0.05）。聯合組優良率高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異均有統計學意義（P<0.05），ADMSCs組與SDMSCs組優良率比較，差異無統計學意義（P>0.05）。結論 采用自體ADMSCs聯合SDMSCs治療，能夠促使膝骨關節炎患者膝關節功能改善，緩解疼痛，提高療效。

[關鍵詞]人脂肪;滑膜;充質干細胞;膝骨關節炎

[中圖分類號] R683.42? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）7（b）-0080-04

Clinical effect of combined treatment of autologous fat and synovial mesenchymal stem cells on knee osteoarthritis

LIU Xun-zhi? ?HE Hua-bin? ?XIANG Wei-wei? ?HE Cheng

Department of Orthopedics， the First Affiliated Hospital of Gannan Medical University， Jiangxi Province， Ganzhou? ?341000， China

[Abstract] Objective To investigate the clinical effect of human adipose tissue and synovial mesenchymal stem cells in the treatment of knee osteoarthritis. Methods A total of 30 patients admitted in our hospital from January to November in 2018 were selected as the research objects. They were divided into adipose-derived mesenchymal stem cells （ADMSCs） group （10 cases）， synovial-derived mesenchymal stem cells （SDMSCs） group （10 cases）， and combined treatment group （10 cases） according to different treatment methods. Adipose-derived mesenchymal stem cells were injected into the articular cavity. The SDMSCs group was injected with autologous synovial mesenchymal stem cells. The combination group used the above two types of mesenchymal stem cells combined therapy. The visual pain scale （VAS） score， knee joint score， osteoarthritis index （WOMAC） score， treatment effect， and postoperative complications were compared between the three groups of patients. Results There were no significant differences in the VAS scores and knee scores of the three groups before treatment （P>0.05）; the VAS scores of the three groups after treatment were lower than before treatment， and the knee scores were higher than before treatment， the differences were statistically significant （P<0.05）; after treatment， the VAS score of the combined group was lower than that of the ADMSCs group and SDMSCs group， and the knee score was higher than that of the ADMSCs group and SDMSCs group， the differences were statistically significant （P<0.05）; after treatment， there were no significant differences in the scores of VAS and knee joints in ADMSCs group and SDMSCs group （P>0.05）. There were no statistically significant differences in the WOMAC score before injection among the three groups （P>0.05）; the WOMAC scores at 6 and 12 months after injection in the three groups were lower than before injection， and the differences were statistically significant （P<0.05）; the combination 6 and 12 months after injection， the WOMAC scores were lower than that in the ADMSCs group and SDMSCs group， the differences were statistically significant （P<0.05） ， but there was no significant difference in the WOMAC scores between the ADMSCs group and the SDMSCs group after treatment （P>0.05）. The total incidence of complications in the combined group was lower than that in the ADMSCs group and the SDMSCs group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Compared with the total incidence of complications in the ADMSCs group and the SDMSCs group， the difference was not statistically significant （P>0.05）. The rate of excellence in the combined group was lower than that in the ADMSCs group and the SDMSCs group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Compared with the rate of excellence in the ADMSCs group and the SDMSCs group， the difference was not statistically significant （P>0.05）. Conclusion The use of autologous ADMSCs combined with SDMSCs can promote the improvement of knee function， relieve pain and improve the efficacy of knee osteoarthritis patients.

[Key words] Human fat; Synovial membrane; Stem cells; Knee osteoarthritis

膝骨關節炎是骨科臨床較為常見的多發病，是關節軟骨出現退行性病變的一類疾病，主要由致炎因素引起的關節透明軟骨合成及分解代謝平衡破壞而導致透明軟骨不斷下降，最終發生骨性關節炎，對患者的日常生活以及身體健康產生嚴重影響[1-2]。目前主要采用微骨折手術以及自體軟骨移植等方法進行治療，但療效并不理想，近年來，由于脂肪來源間充質干細胞（ADMSCs）的擴增能力相對較強且來源較為豐富，能夠通過多項誘導而逐漸分化為相關組織，因此逐漸成為臨床研究的熱點內容，此外，滑膜來源間充質干細胞（SDMSCs）的基因表達譜與軟骨細胞類似，因此具有相對較強的修復及軟骨組織再生的能力，但在臨床治療中關于ADMSCs及SDMSCs聯合使用的報道相對較少[3-4]。本研究擬探討ADMSCs及SDMSCs聯合治療對膝骨關節炎患者的效果，現報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

經我院醫學倫理委員會批準，選取我院2018年1～11月收治的30例膝骨關節炎患者作為研究對象。依據治療方式的不同分為ADMSCs組（10例）、SDMSCs組（10例）及聯合組（10例）。ADMSCs組男6例，女4例，年齡50～61歲，平均（54.1±0.7）歲。SDMSCs組男7例，女3例，年齡52～64歲，平均（54.4±0.6）歲。聯合組男8例，女2例，年齡54～65歲，平均（54.2±0.8）歲。三組一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。納入標準：①經影像學及臨床診斷確診為單腿或雙腿膝骨關節炎[5];②體重指數<30 kg/m2。排除標準：①心肝腎等重要器官嚴重功能障礙;②存在惡性腫瘤疾病;③合并梅毒或者獲得性免疫缺陷綜合征;④近期接受過激素治療。

1.2方法

1.2.1 ADMSCs的分離培養? 膝關節鏡手術時取約50 ml髕下脂肪墊的脂肪組織，采用1%的青鏈霉素（中諾藥業有限公司，批號：20160315）組織液進行反復沖洗，約10次，無菌手術剪刀去除非脂肪組織，將脂肪組織進行反復切割直至成為糊狀，放于15 ml的0.2%膠原酶離心管中，37℃搖床孵育1 h，然后加入0.1%的胰蛋白酶（上海第一生化藥業有限公司，批號：20180223），繼續孵育30 min。濾網過濾，放于50 ml的離心管中離心5 min，去除上清液，磷酸鹽緩沖液（PBS）重懸后繼續離心5 min，去除上清液，隨后加入10%的胎牛血清培養液，重懸后放于6孔板中，37℃培養。細胞匯合率約70%時進行消化并傳代，采用第2代培養的ADMSCs細胞團進行關節腔內注射。

1.2.2 SDMSCs的分離培養? 關節鏡手術的過程中，采用髓核鉗在膝關節髕上囊取出約10 g的滑膜組織，置于4℃的生理鹽水中浸泡。之后在無菌操作臺進行3次PBS沖洗，去除多余的結締組織及脂肪組織，分離平滑光亮的滑膜組織，之后的操作與分離ADMSCs方法相同，最終經酶解分離獲得SDMSCs。

1.2.3治療方法? ADMSCs組關節腔注射自體ADMSCs，SDMSCs組關節腔注射自體SDMSCs，聯合組關節腔同時注射自體ADMSCs和SDMSCs。三組的治療時間均為3個月，一共注射3次，每次間隔1個月。

1.3觀察指標

評估并比較兩組治療前、治療6個月后的視覺模擬疼痛量表（VAS）評分及膝關節Lequesne指數評分，治療前及治療后3、6、12個月采用骨關節炎指數（WOMAC）從疼痛、僵硬及日常活動的困難程度等進行評估，治療6個月后評估療效。VAS評分0～10分，分值越高表示疼痛越嚴重[5]。膝關節Lequesne指數0～100分，分值越高表示膝關節功能恢復情況越好[6]。WOMAC 0～96分，分值越高表明預后情況越差[7]。療效：治療后膝關節未存在疼痛感且未有關節積液為優;關節腫痛及關節積液的情況得到改善，但仍存在為良;以上臨床癥狀均無變化，部分患者甚至出現病情加重的情況為差[8]，優良率=（優+良）例數/總例數×100%。觀察并記錄各組治療后并發癥的發生情況，主要包含血栓栓塞、肺部感染及下肢腫脹等。

1.4統計學方法

采用SPSS 18.0統計學軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗;多組間比較采用單因素方差分析;計數資料用率表示，組間比較采用Fisher確切概率法，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1三組VAS及膝關節評分的比較

治療前三組VAS評分及膝關節評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）;治療后三組VAS評分均低于治療前，膝關節評分均高于治療前，差異均有統計學意義（P<0.05）;治療后聯合組VAS評分均低于ADMSCs組及SDMSCs組，而膝關節評分則高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異均有統計學意義（P<0.05）;治療后ADMSCs組及SDMSCs組VAS及膝關節評分比較，差異均無統計學意義（P>0.05）（表1）。

與聯合組治療后比較，aP<0.05;與本組治療前比較，bP<0.05

2.2三組WOMAC評分的比較

三組注射前的WOMAC評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）;三組注射后6、12個月的WOMAC評分低于注射前，差異均有統計學意義（P<0.05）;聯合組注射后6、12個月的WOMAC評分低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異具有統計學意義（P<0.05），而治療后ADMSCs組及SDMSCs組WOMAC評分組間比較，差異均無統計學意義（P>0.05）（表2）。

2.3三組療效的比較

聯合組優良率高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異均有統計學意義（P<0.05），ADMSCs組與SDMSCs組優良率比較，差異無統計學意義（P>0.05）（表3）。

與聯合組比較，aP<0.05

2.4三組并發癥發生情況的比較

聯合組并發癥總發生率低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異均有統計學意義（P<0.05），ADMSCs組與SDMSCs組的并發癥總發生率比較，差異無統計學意義（P>0.05）（表4）。

與聯合組比較，aP<0.05

3討論

關節軟骨損傷是臨床治療中較難治愈的疾病類型的一種，并且隨著患者年齡的增加其軟骨細胞密度顯著降低，最終導致無法參與治療[9]。目前，對膝骨關節炎治療的主要方案為異體及自體移植等，雖然能夠促使患者的臨床癥狀得到一定改善，但同時也存在一定的缺陷。如手術中會造成一定的創傷，致使術后恢復相對較慢。而間充質干細胞主要在機體的骨膜、滑膜、脂肪及骨髓等組織中存在，在對機體損傷組織進行修復的過程中，間充質干細胞是較為合適的種子細胞，當滿足一定條件時，間充質干細胞能夠有效地分化為肌肉、脂肪及軟骨等的組織[10-11]。在有關研究中，曾將2%的高分子量透明質酸添加至體外進行培養，能夠將間充質干細胞培養為軟骨細胞，通過進行自體移植至膝關節處出現軟骨損傷的部位，促使其產生透明的軟骨組織[12]。

本研究中，聯合組治療后VAS評分均低于ADMSCs組及SDMSCs組，而膝關節評分則高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05），治療后三組VAS評分均低于本組治療前，而膝關節評分均高于本組治療后，差異有統計學意義（P<0.05）。提示ADMSCs聯合SDMSCs對能夠促使膝骨關節炎患者的膝關節功能得到顯著改善，有效緩解疼痛情況，利于預后。關節軟骨與滑膜均由同一前體細胞發育而來，滑膜來源的間充質干細胞其成骨活性相對穩定，有助于促進膝關節功能的顯著改善[13-14]。經過對三組治療前后不同時間點的WOMAC評分比較，聯合組注射后6個月及12個月的WOMAC評分均低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05），三組注射后6個月及12個月的WOMAC評分均低于注射前，差異有統計學意義（P<0.05）。提示采用自體ADMSCs聯合SDMSCs治療的方式，能夠促使膝蓋骨關節炎患者的疼痛、僵硬及日常活動情況得到顯著改善，該療法抗炎及免疫調節的功能相對較好，有助于細胞及多種因子之間的相互作用，進而激活內源性祖細胞，同時能夠調節機體局部的微環境，進而緩解軀體的疼痛情況。

經過對各組治療效果及并發癥情況的比較，聯合組優良率高于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05）;聯合組并發癥總發生率均低于ADMSCs組及SDMSCs組，差異有統計學意義（P<0.05）。提示自體ADMSCs聯合SDMSCs治療能夠提升促使膝蓋骨關節炎患者的療效，且較少并發癥發生情況，利于患者病情恢復及生活質量水平的改善。采用間充質干細胞移植治療無論是對早期還是晚期膝骨關節炎患者，均能夠顯著改善其臨床癥狀，因此逐漸成為膝骨關節炎患者治療的新型且有效方案。根據相關研究顯示，采用自體ADMSCs聯合SDMSCs的方案，有助于促使患者軟骨形成，并且有望成為骨組織工程中較為理想的種子細胞來源，在人體軟骨組織再生及修復的過程中發揮著至關重要的作用[15]。采用間充質干細胞移植治療，不僅能夠逃避免疫系統的檢測與消除，同時還可以通過免疫細胞調節，促進其抗炎功能以及免疫機制的有效實現，進而促使臨床癥狀得到顯著改善。

綜上所述，采用自體ADMSCs聯合SDMSCs的治療，能夠促使膝骨關節炎患者的膝關節功能得到顯著改善，緩解疼痛，利于臨床應用及推廣。

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（收稿日期：2020-02-24）