肩袖损伤细胞技术论文

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1肌腱源性干细胞

最近新发现的肌腱源性干细胞（TDSC）因在肌腱组织中的修复潜能而逐渐获得重视，但目前其对损伤肩袖腱－骨界面愈合作用机制研究鲜有报道。既往研究证实，TDSC具有向软骨、骨分化的潜能，因此其在损伤肩袖腱－骨界面愈合过程中可能扮演着中介作用。Shen等提取兔肩袖组织TDSC并进行培养，用于异体兔肩袖修复，结果显示12周后实验组腱－骨界面结构及生物力学指标均优于对照组，认为异体TDSC可增加肩袖胶原沉积，且可分泌抗炎因子以避免免疫排斥反应。Randelli等提取肩袖及肱二头肌腱组织TDSC并进行培养，比较TDSC与BMSC成骨细胞、脂肪细胞、肌骨骼细胞分化，结果显示TDSC具备很好的分化潜能，且优于BMSC。Tsai等的研究获得了与此相同的结果，还发现肩袖来源干细胞可表达种系特异性基因如成骨诱导的Runx2及骨钙蛋白、成脂分化的过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）－γ和脂蛋白脂肪酶（LPL），成软骨分化的聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原α1基因。Cheng等对肿瘤坏死因子－α刺激基因（TSG）－6在TDSC促进肩袖腱－骨愈合过程中的作用进行实验研究，结果显示TSG－6为保护性炎性反应性基因，在多种炎症性疾病或类似炎症过程中呈高表达，参与细胞外基质重塑，调节蛋白酶网络，在多种关节炎中有限制炎症、保护软骨的作用；认为TSG－6在TDSC促进损伤肩袖腱－骨界面愈合过程中具有良好的调控作用。然而，目前仍存在TDSC含量较少、难以完全分离和纯化、缺乏特异性表面标志物等问题，且TDSC体外诱导分化定向诱导机制尚不清楚，因此还需进一步研究。

2骨膜源性干细胞

骨膜可分为内、外两层，外层致密，有许多胶原纤维束穿入骨质，使之固定于骨面；内层疏松，可产生骨膜源性干细胞（PDSC）、成骨细胞及破骨细胞等。来自内层的PDSC具有一定的分化潜能，因此被认为可能在肩袖损伤愈合过程中具有一定的促进作用。Chen等从大鼠胫骨骨膜组织中提取PDSC并进行培养，将其与骨形态发生蛋白（BMP）－2制成凝胶混合物，采用该混合物对大鼠损伤肩袖进行修复，术后4、8周进行大鼠修复肩袖腱－骨界面组织学及生物力学分析，结果显示实验组最大腱－骨界面实效负荷明显高于对照组，且差异有统计学意义，免疫组化显示实验组修复界面存有聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原蛋白，认为PDSC与BMP－2的混合物可很好地促进腱－骨界面纤维软骨形成。目前大量实验将PDSC用于修复软骨缺损、骨缺损及骨不愈合，但其用于损伤肩袖腱－骨界面的修复鲜有报道，因此PDSC如何在重建腱－骨界面结构中发挥作用，仍需进一步研究。

3脂肪源性干细胞文献报道

脂肪源性干细胞（ADSC）与BMSC具有相似的分化潜能，其在合适的诱导剂作用下可分化为脂肪细胞、软骨细胞、肝细胞、心肌细胞、成骨细胞和神经元样细胞。此外，ADSC具有数量巨大、获取方便、诱导安全、增殖迅速等特点，是一类有广阔应用前景的成体干细胞。Oh等采用ADSC修复兔慢性肩袖损伤模型，先切断兔肩胛下肌腱，6周后形成慢性损伤，此时进行肩袖修复，同时将ADSC注射入肩袖腱－骨区域及脂肪浸润的肩袖肌肉组织内以对肩袖进行加强修复，6周后从生物力学、肌电学、组织学方面对修复结果进行分析，认为ADSC可促进损伤肩袖腱－骨愈合，与对照组相比，实验组肌肉组织脂肪浸润区域明显较小。Kim等对兔亚急性肩袖损伤（切断冈上肌3周）修复的同时，将ADSC注射入邻近肌腹－肌腱移行部，术后3周观察类胰岛素样生长因子－Ⅰ受体（IGF－ⅠR）及肌球蛋白重链（MyHC）在注射部位的表达，结果显示实验组IGF－ⅠR及MyHC表达明显高于对照组（注射生理盐水组），认为ADSC促进损伤肩袖修复有可能是通过IGF－Ⅰ信号转导通道完成的。虽然以上研究提示ADSC对退变性肩袖损伤具有促进愈合作用，但已往大部分研究均认为ADSC自我更新能力较差，不宜作为种子细胞。因•46•此，目前急需寻找更好的诱导剂，使其能更有效地分化成为目标组织，从而更好地促进损伤肩袖腱－骨界面愈合。

4肌源性干细胞体内研究显示

肌源性干细胞（MDSC）具有自我更新与多向分化潜能的特性，可再生为骨、软骨、肌肉、血液、神经及心脏组织。近期有研究报道MDSC同时具有肌腱组织的分化能力，但用于修复损伤肩袖研究鲜有报道。Pelinkovic等将MDSC用于修复裸鼠损伤冈上肌腱并进行观察，结果7d后细胞核呈纺锤形并集成肌腱胶原束，3周后检测到β－半乳糖苷酶基因表达，表明MDSC分化成表达波形蛋白的成纤维细胞，提示肩袖肌腱基质及原始细胞开始调控注射的MDSC向成纤维细胞分化；认为MDSC因具有分化为成纤维细胞的能力而可用于肌腱愈合组织工程及肩袖损伤治疗。

5滑囊源性干细胞滑囊源性

干细胞因肩峰下滑囊与肩袖紧邻而被认为有可能对肩袖修复产生一定的积极作用。Utsunomiya等将关节镜下提取的人肩峰下滑囊组织进行滑囊源性干细胞提取及培养，结果显示肩峰下滑囊组织可作为生物修复肩袖损伤良好的干细胞来源；将其与肩袖残端、滑膜组织中提取的干细胞进行成骨化及扩展性比较，结果显示滑囊源性干细胞具有最佳的扩展性及成骨性。Song等对在肩袖修补术中取出的部分肩峰下滑囊组织进行滑囊源性干细胞提取及培养，并用流式细胞仪对其进行分辨，排除造血干细胞及PDSC，再将此滑囊源性干细胞放于陶瓷支架中并将其植入裸鼠体内，其中部分用BMP－12予以刺激分化，最终支架区域出现包含胶原蛋白的腱样组织；因此认为，作为新型来源的干细胞，滑囊源性干细胞具有腱性组织分化潜能，而BMP－12对该过程具有一定的促进作用，滑囊源性干细胞有可能在肩袖损伤治疗中产生积极作用。肩峰下滑囊组织经肩关节镜手术取材方便，对肩袖修复无影响，但目前滑囊源性干细胞实验研究较少，仍处于起步阶段，其促进损伤肩袖愈合及进行定向诱导机制仍需进一步研究。

6结语

肩袖修复技术经历了穿骨固定、单排、双排、线桥等缝合技术的发展历程，虽然其在生物力学及肩袖重建上已趋于完美，但由于大多肩袖损伤为退变性，且肌肉组织存在脂肪浸润，肩袖修复术后有较高的再撕裂率，而通过干细胞途径对此进行系列研究，为降低术后较高的再撕裂率提供了方向。随着干细胞技术在此领域应用的完善，相信在不久的将来相关研究会有一定的突破并广泛应用于临床。

作者：费文勇郭卫春单位：武汉大学人民医院骨科