美国超级球星采用干细胞治疗！为什么干细胞可以用来修复运动损伤？

近日，美国知名球星对媒体表示，自己采用了脐带来源的干细胞来治疗运动损伤，效果显著。据悉，全球越来越多的运动员在膝盖、臀部、脚踝、肩膀等其他损伤部位注射了干细胞以寻求康复。本文通过文献为大家介绍干细胞在运动损伤中发挥的作用机制，帮助大家进一步了解干细胞疗法在运动损伤领域的应用前景。

根据外媒报道，超级巨星、全美橄榄球联盟中最顶尖的近端锋运动员在预防和治疗由运动带来的伤病方面采取了相当独特的方法——干细胞疗法。在最近的一次采访中，这位球星告诉《GQ》，他对干细胞疗法治疗运动损伤很感兴趣，并采取了大量的干细胞疗法治疗病痛，效果显著[1]。

（图片来自链接1）

这位美国球星在一个NFL赛季过后，采用从捐赠者的脐带组织中提取的干细胞以静脉输注的方式注入体内进行为期五天的伤病治疗。根据这位球星的自述，这五天的经历帮助他很快地从伤病中恢复过来，其中包括跟腱炎、脚部骨折等等。

骨科疾病是运动员们常常遇到的疾病。在干细胞治疗研究领域，针对这类疾病取得了长足的进展，并且不断有研究成果报道。有不少国外媒体报道运动员使用干细胞来帮助恢复的新闻。

此前，国外bioinformant网站就报道了40名使用干细胞治疗的运动员，他们有些在膝盖、臀部、脚踝、肩膀等其他损伤部位注射了干细胞以寻求康复，也有一些运动员采用其他的再生疗法，如富血小板血浆(PRP)疗法，主要用于解决膝关节损伤和并发症、韧带断裂修复、软骨、肌腱和肌肉并发症、肘部损伤、腿部损伤等。

https://bioinformant.com/athletes-stem-cell-treatments/

事实上，当前在一些国家已有治疗骨科疾病的干细胞产品获批上市，例如韩国获批用于治疗退行性关节炎和软骨缺陷的CARTISTEM®，印度药物管制总局批准的膝关节炎同种异体细胞疗法StemOne®。

间充质干细胞是目前骨科疾病领域最常用的一类干细胞。2021年，《中国医学前沿杂志(电子版) 》发表的《骨关节炎临床药物治疗专家共识》，在生物制剂一栏提到了间充质干细胞。

间充质干细胞，作为成体干细胞中的一类，是一种具有多种潜力的基质细胞，可以分化成多种细胞类型。间充质干细胞强大免疫调节特性以及分泌的多种细胞因子，可调节炎症环境。它们还具有诱导新的软骨样细胞生长的独特能力，使其适合用于膝关节软骨修复。此外，间充质干细胞免疫原性低，可以移植到各种各样的人身上而不必担心排斥反应。

（图片来自参考文献3）

正是有这样的前提，才使得间充质干细胞疗法治疗运动损伤、关节和脊柱退化类疾病成为了可能[3]。

机制一：促进骨再生，使“幼骨“健康成长

软骨内化骨是机体内成骨的一种重要方式，通常发生于四肢，脊柱，骨盆等等，其过程如下图所示，间充质干细胞聚集成团，分化成软骨，进而形成初级骨化中心，再由血管长入形成骨髓腔，形成次级骨化中心，随后成骨。间充质干细胞在整个过程中，除了担任软骨成骨的原料之外，还在调控着成骨过程中各大信号通路的活性，使“幼骨”可以健康成长，按着正常的生长轨迹“成骨”。

（图片来自参考文献2）

机制二：分泌细胞因子，调节炎症微环境

有研究表示，间充质干细胞移植可以有效减轻脊髓损伤的程度，有利于机体的恢复。Sun等人研究发现，当使用8周的间充质干细胞治疗之后，同样病患的脊髓损伤程度比不接受干细胞疗法的病患要轻得多。

（图片来自参考文献4）

此外，关节和脊柱退化性疾病通常伴随着体内细胞因子水平的升高，而间充质干细胞具有抗炎和抗分解代谢特性，可在椎间盘退变的情况下使用，以降低细胞因子水平，从而调节炎症微环境。

当机体注入间充质干细胞后，如下图所示，间充质干细胞将以旁分泌方式做出反应，产生一系列生长因子、抗炎因子和抗分解代谢因子，以产生更健康、更具合成代谢的细胞表型和再生组织。

图片来自文献2

小结

从发表的研究结果，我们可以初步看到间充质干细胞疗法在治疗关节和脊柱退化性疾病以及运动损伤修复方面有着巨大的潜力，随着这一令人兴奋且迅速扩展的领域的研究进展，我们仍然必须克服其中的技术障碍和挑战，比如分离、扩增、分化和预处理间充质干细胞存在许多技术挑战，需要严格的质量控制。但随着科学技术的进一步发展以及越来越多临床试验的开展，间充质干细胞疗法一定会成为日后我们面临此类疾病时的又一选择！

参考文献：

[1] https://www.insider.com/george-kittle-stem-cell-treatment-football-injuries-2023-10

[2] Richardson, Stephen M et al. “Mesenchymal stem cells in regenerative medicine: Focus on articular cartilage and intervertebral disc regeneration.” Methods (San Diego, Calif.) vol. 99 (2016): 69-80. doi:10.1016/j.ymeth.2015.09.015

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046202315300918?via%3Dihub

[3] Ma, S., Xie, N., Li, W. et al. Immunobiology of mesenchymal stem cells. Cell Death Differ 21, 216–225 (2014). https://doi.org/10.1038/cdd.2013.158

链接：https://www.nature.com/articles/cdd2013158

[4] Sun X, Huang LY, Pan HX, Li LJ, Wang L, Pei GQ, Wang Y, Zhang Q, Cheng HX, He CQ, Wei Q. Bone marrow mesenchymal stem cells and exercise restore motor function following spinal cord injury by activating PI3K/AKT/mTOR pathway. Neural Regen Res. 2023 May;18(5):1067-1075. doi: 10.4103/1673-5374.355762. PMID: 36254995; PMCID: PMC9827790.

链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9827790/