半月板損傷多年來一直是一個具有挑戰性的問題，特別是考慮到歷史上半月板被認為是一種在膝關節中沒有重要作用的結構。這導致了早期的治療，旨在在稱為半月板切除術的過程中去除整個結構。然而，隨著目前對半月板功能和作用的理解，半月板切除術已被確定顯著加速關節退化，并且不再是半月板撕裂的首選治療選擇。目前的治療方法現在集中于再生、修復或替換受傷的半月板以恢復其固有功能。隨著時間的推移，修復在技術和材料方面得到了改進，各種植入裝置被使用和開發。

最近，策略已應用干細胞、組織工程、以及它們的組合以增強愈合以實現優質修復組織并延緩與受傷或功能不全的半月板相關的關節退化。因此，本綜述的目的是總結目前干細胞移植和組織工程進行半月板修復和再生的臨床前和臨床文獻。

干細胞療法在修復半月板損傷中的臨床研究進展

間充質干細胞因其具多潛能分化潛力，可同時向纖維軟骨和關節軟骨分化，且有強大增殖能力、免疫調節能力、來源方便、損傷性小、可移植、低免疫原性等優點。使其成為軟骨組織修復應用方面重要種子細胞，為治療半月板損傷治療提供了新方向。

干細胞技術修復半月板損傷四種機制

干細胞可分化為成骨細胞，脂肪細胞，軟骨細胞，滑膜細胞等多種組織細胞，且擁有良好免疫調節作用，因此應用干細胞技術用于修復骨及軟骨損傷具有較高研究和應用價值。

干細胞療法主要通過四種機制干預半月板損傷：

1）定向歸巢到損傷部位；

2）分化為不同細胞類型；

3）分泌為多種細胞因子參與免疫反應；

4）具有免疫抑制特性。

干細胞療法具體修復半月板損傷機制包括：干細胞可以抑制T細胞增殖及低水平表達主要組織相容性復合物（MHCⅠ、MHCⅡ），血管細胞黏附因子（VCAM-1），可以多潛能分化、參與旁分泌過程進行免疫調節。

當干細胞注入膝關節后會黏附在損傷半月板表面，為軟骨提供營養并分泌生長因子、細胞因子，促進祖細胞自我增殖，抑制軟骨凋亡，并且在體內歸巢、存活、分化為軟骨細胞，產生細胞外基質及表達細胞外基質蛋白collagenⅠ和collagenⅡ，促進半月板組織重建，有效改善半月板。

干細胞治療半月板損傷臨床前研究

來自不同來源的簡單MSC注射已用于各種動物模型，以評估它們對組織再生和愈合的影響。最近，滑膜已被確定為MSCs的良好來源，因為這些細胞具有很高的增殖和成軟骨分化潛力。

表2總結了我們審查中包含的臨床前干細胞注射數據研究。

表 2. 使用干細胞注射的臨床前研究總結。

干細胞聯合組織工程修復半月板損傷

有關半月板再生的組織工程技術已將MSCs與工程支架和生長因子結合使用，以實現更有效和更好質量的修復/再生組織。

表3總結了我們審查中包含的臨床前組織工程干細胞研究。

干細胞移植治療半月板損傷臨床研究

評估間充質干細胞治療膝關節注射效果的臨床研究有限，但早期臨床數據表明結果令人鼓舞。目前，在臨床使用MSC注射液中沒有任何安全問題或副作用的報道。

迄今為止，只有一項隨機雙盲對照研究研究了內側半月板切除術后MSC注射對膝關節的影響。該研究包含3組中的55名受試者，他們接受了同種異體MSCs的經皮注射，其中一組接受50×10⁶細胞，另一組接受150×10⁶細胞，對照組僅接受HA。在12個月的隨訪中，MRI掃描結果報告，接受50×10⁶細胞的患者中，半月板體積顯著增加。

帕克等人報告了一名患者接受超聲引導下自體脂肪干細胞 (ASC) 關節內注射到膝關節以治療孤立的半月板撕裂的結果。最終的注射混合物含有ASC、富含血小板的血漿 (PRP)、HA和氯化鈣。該患者還接受了 PRP、HA和地塞米松的后續注射。對該患者進行了為期18個月的隨訪，并報告其膝關節疼痛評分和膝關節功能持續改善。3個月的MRI掃描報告半月板撕裂幾乎完全消退。超出該時間點的放射學評估不可用。因此，這項研究缺乏對照，仍然難以確定這種治療的功效。

Onoi等人最近的一篇論文報告了間充質干細胞注射后兩名患者的第二次膝關節鏡檢查結果。然而，只有一名接受治療的患者進行了二次關節鏡檢查。該患者因內側半月板后角的退行性撕裂而接受了部分半月板切除術。在間充質干細胞注射后6個月，二次關節鏡檢查不僅顯示軟骨狀態得到改善，而且半月板切除部分得到修復。

干細胞聯合組織工程修復半月板損傷

從臨床角度來看，MSCs與組織工程的結合也是一個新興領域，更多的研究更多地集中在尋找軟骨缺損的解決方案上。懷特豪斯等人報告了5名患者的病例系列，其中BMMSCs被注射到膠原蛋白支架上，并使用垂直褥式縫合線縫合到無血管的半月板撕裂處。五分之三的患者在12個月后報告了積極的結果，臨床評分顯著提高。

結論

總之，現有文獻表明，間充質干細胞在產生優質半月板修復方面似乎是安全有效的。有令人信服的臨床前數據研究了各種細胞來源、支架甚至生長因子添加劑的影響。盡管如此，目前對于半月板再生的理想細胞來源和支架還沒有達成共識。目前數據的局限性包括缺乏長期隨訪、對照組和客觀結果終點。與關節軟骨再生相比，已有更多關于修復組織組織學、二次關節鏡檢查和放射成像的臨床研究報告，半月板干細胞治療研究仍然缺乏可靠的結果。

由于半月板組織的復雜表型和功能，半月板組織再生的解決方案是一個特別難以捉摸的解決方案，并且比軟骨再生的解決方案復雜得多。我們預計干細胞療法將在不久的將來變得更加有效，以幫助半月板修復方式，從而增加另一種武器來延緩膝關節可怕的OA進展。

參考資料：Jacob G, Shimomura K, Krych AJ, Nakamura N. The Meniscus Tear: A Review of Stem Cell Therapies. Cells. 2019 Dec 30;9(1):92. doi: 10.3390/cells9010092. PMID: 31905968; PMCID: PMC7016630.

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