脂肪干细胞来源外泌体对膝骨关节炎作用机制的研究进展
王小强 谢兴文 赵军 徐世红 王兴盛 姜朝阳 丁聚贤 马亚文 张淑秀 刘佳 白雪【摘 要】 目前,治疗膝骨关节炎的方式多样且有效,但同时并发症比较明显。近年来,外泌体作为一种新的治疗方式被关注,并且表现出巨大的临床潜力。阐述膝骨关节炎与外泌体的关系,并介绍脂肪干细胞来源外泌体在免疫调节、成骨分化、细胞自噬三个方面的优势,旨在为临床治疗膝骨关节炎提供新思路、新方法。
【关键词】 膝骨关节炎;外泌体;脂肪干细胞;免疫反应;自噬;研究进展;综述
膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是导致老龄人群膝关节疼痛和残疾的主要原因之一。膝关节软骨病变和破坏,膝关节退行性改变、损伤,关节内应力失衡,软骨下骨硬化和其他结构的破坏及修复之间的平衡失调是导致本病发生、发展的主要原因。KOA的症状和体征包括疼痛、僵硬、关节活动减少和肌肉无力[1]。流行病学研究表明,约30%的成年人有骨关节炎的放射征象,8.9%的成年人有临床意义的膝关节或髋关节骨关节炎,其中KOA是最常见的类型[2]。我国一项基于全国人口的研究显示,有症状的KOA总发病率为8.1%,且随着年龄的增长KOA患病率不断增加[3-4]。与KOA风险增加相关的因素包括年龄、性别、超重或肥胖、膝关节损伤、职业因素(如膝关节弯曲、重物搬运和下蹲),以及内翻或外翻等。KOA长期发展带来的后果包括身体活动减少、病情恶化、睡眠受损、疲劳、抑郁和残疾等。
目前,KOA的治疗可分为非手术治疗和手术治疗。非手术治疗包括非药物和药物治疗,非药物治疗包括针灸、红蓝光照射、射频电疗等,药物治疗包括口服非甾体抗炎药,中药外敷、中药塌渍、中药涂擦,以及关节腔内药物注射。治疗存在一定的不良反应,如关节腔注射无法促进退变软骨的修复或阻断疾病发展的进程,且关节腔内注射治疗KOA存在较大的争议[5];非甾体抗炎药长期使用会增加胃肠道出血、穿孔和心血管疾病的风险[6];外科手术是终末期KOA的最后手段,但存在术后伤口感染、屈伸活动受限等风险。基于此,临床迫切需要一种新的治疗方法降低或者消除药物治疗带来的不良反应。
1 外泌体
学者最早发现一种在成因、大小、成分等方面有独立特点的细胞外囊泡,该细胞外囊泡包括凋亡小体、微泡及外泌体(直径30~150 nm),于是将其单独分出来,外泌体含有信使RNA(mRNA)、微小核糖核酸(miRNAs)、长链非编码RNA(lncRNA)、环状RNA(circRNA)等多种核糖核酸分子,以及脂类、蛋白质、氨基酸等多种生物活性分子[7-8]。几乎所有的细胞都能分泌外泌体 ......
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