骨关节炎|干细胞可以使关节软骨再生，未来或成为治愈膝骨关节炎的唯一选择老年病

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膝关节是指大腿股骨和小腿胫骨之间的关节软骨，也包含了提供被动稳定的关节囊、韧带、前后十字韧带、半月板，以及提供主动稳定的前后肌肉肌群。
膝关节骨性关节炎（KOA），在X光上最明显的变化是软骨流失和骨刺形成，而进行肌骨超声检查，可以发现膝盖周边的韧带、肌腱也都有受损的状况。

为什么膝骨关节炎这么难治？

关节软骨主要由软骨细胞与基质组成。其中，软骨细胞占成熟组织体积的10%以下，负责维持基质。基质主要由水(占70% ～85%)、Ⅱ型胶原(占10%-20%)、蛋白多糖(占5%-10%)组成。关节软骨主要靠滑液的弥散来获取营养，只有在反复负载的情况下才能保持正常的代谢。软骨组织无血管、神经及淋巴引流。故成年的软骨一旦破坏，因缺乏血供则不能使纤维蛋白凝块形成，或炎性细胞和未分化细胞从血管迁移到组织损伤部位进行修复。此外，软骨缺少能够迁移、增殖并参与修复反应的未分化细胞。而仅有的高分化的软骨细胞，既无法穿过致密的胶原－蛋白多糖基质到达受损处，又不能很好促进基质合成。膝骨关节炎的治疗方法

目前， KOA尚无有效治愈方法，其治疗策略主要局限于药物治疗及外科手术。对于前者，非甾体抗炎药（NSAIDs）虽然能够有效镇痛，但并不能从发病机制上延缓或阻止关节软骨的变性及坏死；此外，大量的随机对照临床试验均表明长期服用NSAIDs会增加消化道出血、不良心血管事件及死亡风险。人工关节置换术虽然是治疗终末期膝骨关节炎的重要方法，但由于假体寿命的限制，该方法并不适合年轻患者；此外，术后持续疼痛、假体翻修等并发症也会为患者带来巨大的躯体痛苦和沉重的经济负担。
干细胞治疗膝骨关节炎的进展

如果想治愈KOA ，那么一定要使其软骨再生。而间充质干细胞（MSCs）恰好具有多向分化与促进组织再生潜能，能在特定条件下分化成软骨细胞，用于软骨修复，为 KOA 的局部治疗开辟一条新的途径。
研究发现MSCs组织修复的机制主要表现在两方面：自身分化形成组织细胞和促进周边细胞向缺损组织转化。
一方面MSCs能直接分化形成相关组织来补充该损伤部位的缺损。干细胞体外实验表明， MSCs作为一种多能干细胞，其本身具备多向分化的能力。将MSCs进行单独培养，在培养基中加入转化生长因子β（transforming growth factor β ， TGF-β）， MSCs可向软骨细胞方向分化，研究人员可通过检测培养基中关节软骨的特殊成分如：硫酸软骨素、Ⅱ型胶原蛋白等直接观测到软骨组织的生成。
另一方面， MSCs在受到周边微环境的作用时，可以分泌细胞活性因子促进其周围的细胞再生，这种旁分泌作用称为营养作用（trophic）。目前认为， MSCs这种对周边细胞的旁分泌作用是促使软骨修复的主要途径。研究表明， MSCs通过细胞的出胞作用，形成大量外泌体（exosome），这些外泌体携带各种营养因子及MicroRNA（miRNA），通过旁分泌作用，促进周围细胞向软骨细胞转化。将MSCs所形成的外泌体分离单独培养，同样可以达到软骨修复的目的：研究人员构建了关节软骨缺损的大鼠模型，分别注射MSCs外泌体和磷酸盐缓冲液，在第6周和第12周解剖膝关节，在大体和镜下可以观察到明显再生的关节软骨