股骨头坏死如何修复再生?

股骨头坏死是一种常见的多病因的骨科疾病,  又称股骨头缺血性坏死, 是由多种因素股骨头局部微循环损伤或供血障碍,引起骨细胞凋亡及骨髓成分流失,并伴局部骨质疏松, 表现为骨小梁断裂及股骨头塌陷,导致髋关节功能丧失的一种难治性疾病。好发于20~40岁, 发病原因复杂, 因其病程长且致残率高, 给患者带来极大的痛苦。

据统计,美国每年新发生的股骨头坏死在5万例左右,现存约有30~60万例。我国人口为美国的五倍,推测会有300万股骨头坏死患者,实际上可能会更多一些。

股骨头坏死早期表现往往不明显,临床症状少,多为持续性或间歇性髋、膝关节痛。

该病的发病机制不清,存在各种学说,包括血管内凝血学说、骨压增高学说和脂质代谢紊乱学说等,多数学者认为,引起股骨头坏死的原因有两大类:一类为创伤后坏死,如股骨颈骨折、髋臼骨折和股骨头脱位等;一类为非创伤性坏死,主要系大量长期使用皮质激素(强的松、地塞米松等),长期大量酗酒,血流高凝状态等。

据研究,未经治疗的股骨头坏死约80%在4年内会出现股骨头塌陷。股骨头一旦塌陷,则不可避免地出现严重的骨关节炎,使患者的髋关节功能出现不同程度的障碍,严重影响日常生活。

股骨头坏死的高危人群:

(1)因各种原因需长期服用皮质激素;

(2)长期大量酗酒;

(3)有髋部创伤和骨折史;

(4)从事水下及管道等减压环境工作;

(5)患某些血液病,如高凝状态、镰刀细胞性贫血;

(6)器官移植;

(7)一侧股骨头已发生坏死。

股骨头坏死治疗的最终目的是改善局部血液循环、促进再生阻止骨坏死、防止关节软骨退行性变, 从而恢复组织解剖结构。专家提出,股骨头坏死要及早诊断干预,改善预后,目前, 临床方案主要有药物、物理和手术等方式,但没有一种技术远期效果满意, 故目前尚无有效的治疗方法可促进坏死股骨头的修复。在缺乏有效治疗、干预的情况下, 多数患者最终只能选择股骨头假体置换。

保守干预股骨头坏死的塌陷率分别是79%和52%,说明采用保守的方式,有效率很低。因此,如何降低股骨头坏死的塌陷成为临床的一大难题。

随着干细胞与再生医学的认知与技术的快速发展,干细胞疗法在多种疑难疾病的修复治疗中已显示潜能, 其在股骨头坏死治疗中的应用也已被广泛关注。许多研究已经证实干细胞移植对早期股骨头坏死有显著疗效, 甚至可以达到早期股骨头坏死治愈的效果。

近20年国内外的研究表明,干细胞疗法能有效地改善股骨头坏死的血供问题,利用其分化潜能促进骨细胞的修复,能有效延缓股骨头坏死的速度。

《中国组织工程研究》杂志发布了一项关于股骨头坏死的回顾性研究:探讨了干细胞疗法联合髓芯减压的有效性和安全性,在长达7.5年的随访中,分析股骨头塌陷率和髋关节置换率。
结果发现,非置换的有50例,其中35例无塌陷(占54%)现象,即非置换率即髋关节保存率为77%;Harris髋关节功能评分大于75分的35例,平均为(79.5±11.9)分,临床成功率70%;目测类比评分(评测疼痛感)下降为(2.3±0.5)分,疼痛感缓解明显;需要辅助负重行走的情况从60.9%下降为18%。

图中A和C:典型病例术前正位和蛙式位X射线片,股骨头内不规则高密度影;图B和D:典型病例术后7年正位和蛙式位X射线片,股骨头外形规整,无塌陷。

此外,MRI片上坏死面积较术前明显减小,移植前坏死面积为(31.0±5.3)mm2,移植后为(24.3±3.5)mm2,具有差别意义。

图A:MRI图像股骨头坏死;图B:显示移植后股骨头坏死面积缩小。

干细胞移植对股骨头坏死患者血清瘦素、骨桥蛋白及骨保护素水平的影响

选取2014年3月至2015年3月入住石河子大学医学院第一附属医院,符合国际目前通用的Montm诊断标准,并经影像学检查确诊的ONFH患者100例。对照组给予甲泼尼龙琥珀酸钠40 mg, 1次/d;实验组在对照组基础上给予干细胞注射治疗。根据电脑自动生成的随机对照表分为实验组和对照组,每组50例。

治疗后两组均有所上升 (P<0.05) , 且实验组(间充质干细胞)增幅较突出 (P<0.05) 。两组治疗后血清瘦素水平均有所下降 (P<0.05) , 且实验组降幅较突出 (P<0.05) 。随着病情治疗患者OPG水平下降 (P<0.05) ;且实验组低于对照组 (P<0.05) 。治疗后, 两组血清OPN水平显著上升 (P<0.05) ;且实验组升高较为显著 (P<0.05) 。见下表。

治疗前后患者BMD水平比较

此项研究表明, 干细胞注射能够升高患者血清OPG水平, 从而抑制破骨细胞的产生, 达到治疗的目的。

间充质干细胞治疗股骨头缺血性坏死的机制可能为:

(1) 疏通发生病理改变的股骨头内血管, 改善静脉回流, 降低骨内压力恢复或改善股骨头内的血供。

(2) 改善或增加股骨头坏死区周围及髋部组织的血液循环。

(3) 保护血管内皮, 促进血管内皮细胞修复再生及血管新生。

临床实验证明,间充质干细胞能够提高坏死区骨组织再生能力、缓解髋关节症状、延缓病情进展。比起传统的治疗方式,干细胞治疗是从身体本身来进行治疗,由新细胞代替坏死细胞,对身体的损害性基本为零,相信不久的未来,广大股骨头坏死患者可以摆脱疾病的困扰。

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