近期,在南京中医药大学和南京中医药大学附属医院团队共同发表的《干细胞治疗半月板损伤的研究进展》中(发表于 2025 年第 6 期《中外医疗》),系统梳理了干细胞疗法在半月板损伤修复领域的前沿成果。
随着我国人口老龄化加剧和运动损伤频发,半月板损伤的发病率逐年上升,而这项研究为解决半月板修复难题提供了新的思路,值得关注。
半月板:膝关节里的 “减震器” 为何如此脆弱?
膝关节作为人体最大的承重关节,半月板扮演着关键角色。它是位于股骨和胫骨之间的纤维软骨结构,就像 “减震垫” 一样,承担着分散压力、润滑关节、稳定膝盖的重要功能。然而,这个重要结构却有个致命弱点 —— 几乎没有血管供应。这意味着一旦受伤,自愈能力极差,缝合后愈合过程异常缓慢。
日常生活中,无论是剧烈运动导致的撕裂,还是年龄增长带来的退化,都可能造成半月板损伤。患者常出现膝盖疼痛、活动时弹响、肌肉萎缩等症状,若修复不及时,还可能引发软骨退化,最终发展为骨关节炎。
目前,关节镜微创手术是主流治疗方式,但术后修复效果不佳的问题依然存在;而玻璃酸钠注射等保守治疗,甚至可能加重半月板结构破坏。因此,如何真正促进半月板愈合,成为医学领域的重要挑战。
干细胞疗法:半月板修复的新希望
近年来,干细胞疗法凭借 “自我更新” 和 “多向分化” 的独特能力,成为再生医学的研究热点。其中,间充质干细胞(MSCs)因良好的生物相容性和免疫调节作用,被广泛用于软骨修复研究。
这种干细胞就像 “种子细胞”,能在特定条件下分化为软骨细胞,还能分泌生长因子,改善损伤部位的微环境,为半月板修复创造有利条件。
研究发现,当间充质干细胞被注入膝关节后,会附着在受损的半月板上,通过一系列信号传导,刺激胶原合成、抑制炎症反应,甚至直接分化为软骨细胞,帮助重建半月板的纤维结构。
更重要的是,它还能调节免疫反应,减少修复过程中的瘢痕形成,这对维持半月板的功能完整性至关重要。
目前,科研人员重点研究了三种来源的间充质干细胞:骨髓来源、脂肪来源和滑膜来源。它们各有优势:骨髓来源的干细胞修复能力强,脂肪来源的干细胞提取方便、产量高,滑膜来源的干细胞在增殖和分化能力上更具潜力。这些特性让它们在半月板修复中展现出不同的应用价值。

图示:在我国,半月板损伤患者数量颇为庞大。当前有两种较为常见的保守估计数据,一种认为国内约有 1 亿患者,另一种则显示患者数量约为 5000 万,并且发病率呈逐年上升趋势。半月板损伤发病率的提升,背后有着诸多因素。随着社会发展,人们生活方式有所转变,参与运动的机会增多,运动强度也有所增加。但与此同时,部分人群运动知识储备不足,过度运动以及采用不良运动方式的情况屡见不鲜,这使得半月板损伤不再只是老年人的 “专利”,越来越多年轻人也深受其扰。
从实验室到临床:干细胞治疗的研究突破
无支架治疗:直接注入的 “简易方案”
在临床前研究中,无支架疗法因操作简便受到关注。这种方法无需复杂载体,直接将干细胞植入损伤部位。
例如,研究人员将含有骨髓间充质干细胞的骨髓浓缩物移植到兔的半月板病变处,发现其修复效果明显优于富血小板血浆治疗组和对照组。
脂肪间充质干细胞的研究也取得进展。在兔半月板缺损模型中,3D 培养的同种异体脂肪干细胞展现出良好的增殖和粘附能力,显著促进了半月板愈合。
而滑膜间充质干细胞的表现更为突出:在迷你猪的半月板损伤模型中,移植 8 周后,损伤区域的蛋白多糖含量增加,纤维结构修复明显,MRI 显示其组织特性与正常半月板的差异显著缩小。
组织工程支架:为干细胞搭建 “生长平台”
为了进一步提高修复效果,研究人员将干细胞与组织工程支架结合,模拟半月板的自然生长环境。这些支架由天然或合成材料制成,能为干细胞提供附着和增殖的 “土壤”,同时释放生物因子诱导干细胞定向分化。
例如,骨髓间充质干细胞与聚氨酯支架结合后,在动物模型中展现出良好的愈合效果,术后 6-12 周损伤部位结构明显改善。
脂肪间充质干细胞则因提取高效的优势,与光交联水凝胶支架联合使用时,在山羊半月板撕裂模型中促进了新组织再生,展现出软骨保护作用。这些研究表明,支架材料与干细胞的 “协同作用”,能显著提升修复质量。

图示:半月板损伤给患者的生活带来诸多困扰,常见症状包括膝关节疼痛、肿胀、活动受限等,严重影响患者的生活质量,甚至可能导致功能残疾。目前我国每年有超过 10 万人接受半月板切除手术,还有超 100 万接受过半月板切除术的患者未能得到有效治疗,合理治疗半月板损伤依旧是临床上的一大难题 。无论是保守治疗,还是手术治疗,都存在一定局限性,而干细胞治疗等新兴技术的出现,或许为这一难题的解决带来了新希望 。
临床应用:已展现出积极效果
在临床研究中,干细胞治疗已展现出积极效果。一项发表于《Stem Cells Transl Med》的研究,对 18 名患者进行关节腔内靶向注射不同剂量(低剂量 2×10^6、中剂量 10×10^6、高剂量 50×10^6 个)的干细胞,经过 6 个月的随访,结果显示干细胞疗法不仅让患者疼痛显著减轻,半月板软骨质量也得到了提高,且在临床过程中未发现不良反应。
另外,《Am J Sports Med》也曾刊登相关成果,对 35 人关节腔内注射 3.8×10^6 个干细胞,在修复后约 24-36 个月检测发现,干细胞治疗显著改善了膝关节的炎症反应,半月板软骨覆盖量有所增加 。
还有研究将自体脂肪干细胞与富血小板血浆混合后注入患者关节腔,通过疼痛评分和 MRI 检查证实,患者症状明显缓解,半月板结构得到改善。而在干细胞与支架结合的临床尝试中,5 例患者接受自体骨髓干细胞联合胶原支架移植后,3 例在 24 个月随访中实现完全修复,症状消退。
在国内,华中科技大学同济医学院附属同济医院完成的世界首例 “人胚胎干细胞分化功能细胞治疗半月板损伤”,受试者接受膝骨关节腔内干细胞注射后,生命体征平稳、活动不受限,无严重不良事件。目前,已有 18 名受试者接受了该治疗,随访中患者在影像学上已有明显改善。
干细胞凭借其自我修复和免疫调节能力,定向归巢到损伤部位,分化为软骨细胞等,分泌生长因子促进祖细胞增殖、抑制软骨凋亡,有效促进了半月板组织重建。
例如 2016 年英国布里斯托尔大学对 5 例无血管半月板损伤患者进行干细胞治疗,追踪随访 24 个月后,这些患者症状均得到显著性改善,其中 3 例症状消失,半月板损伤彻底治愈。
2023 年 2 月,一项关于注射脐带间充质干细胞治疗轻中度创伤性膝关节炎的临床研究,对比了干细胞治疗与玻璃酸钠治疗的效果。
结果显示,干细胞治疗组在注射后 12 个月,所有 20 例半月板损伤获得显著改善,有效率高达 100%;而玻璃酸钠治疗组所有 18 例半月板损伤仅 3 例获得改善。
这进一步证实了关节内注射干细胞能够显著改善轻中度创伤性膝关节炎的临床症状,延缓关节软骨损伤进展,促进半月板损伤修复。
未来展望:让干细胞治疗更安全有效
尽管干细胞治疗半月板损伤的研究取得了显著进展,但仍有诸多挑战亟待突破。例如,不同来源干细胞的最佳使用剂量、移植时机,以及长期疗效和安全性,都需要大规模临床试验验证。此外,如何通过生物因子调控,让干细胞更精准地分化为半月板细胞,减少副作用,也是未来研究的重点。
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