骨质疏松症是常见的骨代谢疾病之一,是骨组织的数量和质量的异常,以骨密度的减少及骨微结构的退变为主要特征,导致骨骼脆性增加及易发生骨折的全身性疾病。虽然详细的病理机制仍不清楚,但是由于激素分泌急剧减少而造成的成骨细胞和破骨细胞之间的不均衡,在骨质疏松症的发生中起着重要的作用。
应用雌激素治疗骨质疏松会产生许多副作用。由于在骨质疏松性人群中,骨密度降低和骨折愈合能力的减弱是与间充质干细胞的缺失导致的成骨细胞分化和增殖能力减弱有关,因此,干细胞移植可以作为骨质疏松症的一种治疗手段。
干细胞是一类具有多潜能性细胞,而且其在特定诱导条件下能分化成多种细胞,来源丰富,获取途径并不十分困难。干细胞移植能从根本上改善病情,直接或间接增加成骨细胞数量。
一篇研究报道显示使用间充质干细胞(MSC)可有效治疗骨质疏松。研究发现,与正常小鼠相比,骨质疏松小鼠体内的骨髓间充质干细胞(BM-MSC)成骨分化能力明显减弱;对其移植正常小鼠的BM-MSC之后,疾病小鼠的BM-MSC成骨分化能力明显增强(见图1)。CT扫描结果表明疾病小鼠经过BM-MSC治疗之后,其骨密度又恢复到正常水平,骨质疏松症状得到明显改善(见图2)。
图1:左图为正常小鼠MSC成骨分化结果,红色染色区域为形成的新骨;中图为骨质疏松小鼠MSC成骨分化结果,其红色染色区域面积明显低于左图,表明成骨分化能力较弱;右图为骨质疏松小鼠接受正常MSC治疗后,其MSC成骨分化能力已经恢复正常水平。
图2:小鼠股骨CT扫描结果表明,左图正常小鼠的骨密度明显高于中图疾病小鼠的骨密度,而右图表明疾病小鼠经MSC治疗后其骨密度又恢复到正常水平。
进一步的研究发现,MSC能够治疗骨质疏松是由于功能正常的MSC能够向疾病小鼠BM-MSC分泌内含有核酸、脂质以及蛋白质等多种生物活性成分的外泌体,它可以调节其它细胞的功能与活性。研究人员利用绿色荧光标记正常MSC分泌的外泌体,利用红色荧光标记疾病小鼠骨髓细胞,荧光显微镜检查结果表明前者能够被后者有效吸收。向疾病小鼠注射正常MSC分泌的外泌体后,小鼠的骨质疏松症状也可得到明显改善。
此外,研究人员还发现正常MSC分泌的外泌体含有Fas蛋白,它被疾病小鼠MSC吸收后,可显著降低疾病小鼠MSC内的miR-29b的含量,提高细胞内甲基化酶的活性,提高Notch启动子甲基化水平,降低Notch基因的表达,从而恢复疾病小鼠MSC的功能和成骨分化能力,改善小鼠骨质疏松症状。该研究使用间充质干细胞成功治疗小鼠骨质疏松,为该疾病的治疗提供了新的思路和有效的治疗方法。
骨质疏松会导致骨骼疼痛、身长缩短、驼背、骨折和呼吸功能下降。最常见的并发症是在外力作用下容易发生骨折,严重影响病人身体健康和生活质量,发病患者以老年人居多,老年人由于运动机能下降和营养吸收能力下降,骨质疏松症状难以改善。
案例:
张阿姨今年72岁,由于长时间乘坐长途汽车,一路颠簸下来,阿姨累的够呛,正巧那几天连续阴雨绵绵,回到家后,坐在低凳上帮女儿剥花生,这一坐下就站不起来了,女儿将她扶起后,发现阿姨不能迈步,之后平卧时翻身都痛,不能挪动地方,一动就疼痛难忍,后来经医院诊断为骨质疏松症,张阿姨一直吃钙片及高钙食物,一直不见明显好转。后经家人多方咨询,第一次输注干细胞后,症状有了显著的改善,目前正在进行第二次干细胞输注工作。
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