股骨頭壞死(ONFH)是由于不同病因?qū)е缕涔晒穷^的血液循環(huán)受 到破壞后,使患者股骨頭出現(xiàn)塌陷、髖關(guān)節(jié)功能障礙的一種慢性疾病。在剛患病時,主要發(fā)生在患者的股骨頭負重區(qū),并在應(yīng)力作用下發(fā)生壞死,在受到修復(fù)不完善等原因使得股骨頭結(jié)構(gòu)改變,出現(xiàn)股骨頭塌陷、變形、關(guān)節(jié)炎癥及功能障礙的現(xiàn)象。
近年來,隨著臨床對間充質(zhì)干細胞認知的不斷提高,也為臨床治療股骨頭壞死提供了一種新的選擇。
股骨頭壞死的發(fā)病原因、發(fā)病機制
股骨頭壞死的發(fā)病原因:臨床中有關(guān)股骨頭壞死的病因闡述已經(jīng)多達40余種,但主要可以分為兩種類型。一種為創(chuàng)傷性病因,常見于股骨頭骨折、股骨頸骨折以及髖臼骨折等;一種為非創(chuàng)傷性病因,常見于酒精中毒、激素、高血壓、血紅蛋白病、高尿酸血癥、紅斑狼瘡以及各種血色素病等。
股骨頭壞死發(fā)病機制:目前關(guān)于ONFH的發(fā)病機制尚未完全清楚,主要有骨內(nèi)壓增高靜脈淤滯學(xué)說、脂肪栓塞學(xué)說、微血管損傷學(xué)說、激素細胞毒性作用學(xué)說等。
當(dāng)前ONFH的診療主要根據(jù)ARCO分期及患者自身情況決定,對于AR-CO分期為Ⅰ、Ⅱ期患者,主要采用制動與適當(dāng)牽引、藥物治療、髓芯減壓術(shù)、截骨術(shù)、帶或不帶血管的自體骨移植等方法,旨在減輕疼痛,延緩壞死的發(fā)生;對于Ⅲ、Ⅳ期股骨頭塌陷明顯的患者,往往采用人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)來解決患者髖部疼痛癥狀和下肢跛行問題。但以上方法均不能逆轉(zhuǎn)病程,最終大部分需要全髖關(guān)節(jié)置換。全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的假體壽命有限,此外還可能發(fā)生假體松動和感染等并發(fā)癥。因此,ONFH的早期有效的干預(yù)正受到越來越多的關(guān)注。
隨著干細胞和組織工程學(xué)的深入研究,近年來間充質(zhì)干細胞用于治療股骨頭壞死在動物實驗和臨床應(yīng)用中均顯示出令人鼓舞的成果。多項研究通過髓芯減壓聯(lián)合植入自體骨髓間充質(zhì)干細胞取得了明顯療效,但髓芯減壓創(chuàng)傷性較大,ONFH患者自體骨髓間充質(zhì)干細胞本身存在缺陷。
根據(jù)相關(guān)文獻報道,超聲引導(dǎo)下關(guān)節(jié)腔局部植入人臍間充質(zhì)干細胞對股骨頭壞死能改善髖關(guān)節(jié)功能,Harris評分較術(shù)前顯著升高,髖關(guān)節(jié)疼痛緩解明顯,步行距離明顯延長。
研究表明,間充質(zhì)干細胞治療股骨頭壞死主要通過改善股骨頭的血液供應(yīng)和改善骨骼重建等方面作用。間充質(zhì)干細胞的移植可以增加內(nèi)皮祖細胞的數(shù)量和血管生成細胞因子的分泌,從而可以誘導(dǎo)新生血管形成并改善股骨頭的血液供應(yīng)。另外,間充質(zhì)干細胞分化為成骨細胞,形成新生骨,以改善骨骼重建。
干細胞移植治療股骨頭壞死臨床案例
目的:股骨頭壞死致高致殘率和高髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)率,目前缺乏有效逆轉(zhuǎn)病情的治療方法。通過觀察超聲引導(dǎo)下關(guān)節(jié)腔局部植入臍間充質(zhì)干細胞治療股骨頭壞死的臨床效果和安全性,探索股骨頭壞死有效的治療方法。方法:選擇接受人臍間充質(zhì)干細胞治療的股骨頭壞死患者21例,男14例,女7例,共29個髖關(guān)節(jié)(髖)。根據(jù)世界骨微循環(huán)研究協(xié)會(ARCO)的分期系統(tǒng):Ⅱ期17髖,Ⅲ期12髖。在超聲引導(dǎo)下髖關(guān)節(jié)腔內(nèi)植入臍間充質(zhì)干細胞1×107。VAS評分評估移植前、移植后3、6、12個月的疼痛變化,Harris評分法評估移植前、移植后3、6、12個月的髖關(guān)節(jié)功能,測算移植前、移植后12月MRIT1像上最大層面壞死面積評估影像學(xué)變化。
患者移植后疼痛改善:移植后3個月(5.29±1.59)分、6個月(3.76±1.22)分、12個月(2.10±0.70)分,VAS評分較移植前(6.86±1.31)分好轉(zhuǎn)(P<0.05)。患者臨床癥狀改善:患側(cè)髖關(guān)節(jié)疼痛改善共19例(90.4%);步態(tài)改善或行走距離延長共17例(80.9%);關(guān)節(jié)活動范圍改善共14例(66.6%)。Harris評分:移植前(62.76±10.08)分,移植后3個月(74.62±9.70)分、6個月(76.90±8.21)分和12個月(77.48±7.54)分,均較術(shù)前明顯提高(P<0.05)。見表3。
評分變化比較:不同ARCO分期患者各時點Harris評分變化比較結(jié)果。見表4。
股骨頭壞死面積:移植后12個月平均(187.27±11.01mm2較移植前(236.31±23.43)mm2明顯縮小(P<0.05)。見圖1。
不良反應(yīng):所有患者隨訪過程中未出現(xiàn)發(fā)熱、胃腸道癥狀、局部感染、穿刺部位皮疹、免疫排斥等不良反應(yīng)。
結(jié)論:研究分析了21例股骨頭壞死患者局部移植人臍間充質(zhì)干細胞的臨床療效,治療有效且安全。疼痛和跛行等臨床癥狀得到改善,Harris評分明顯提高,以及影像學(xué)改善。這與近年來許多評估干細胞對ONFH的治療效果的臨床研究結(jié)果相似。總之,本研究初步證實了關(guān)節(jié)腔局部植入間充質(zhì)干細胞移植治療早、中期股骨頭壞死,可改善關(guān)節(jié)功能及影像學(xué)進展,是臨床上治療股骨頭壞死的一種極具前景的安全、有效手段。