间充质干细胞在骨折病人创伤修复中的应用研究

章爱梅，章爱华，刘峰之，孙福廷，张培良.潍坊市坊子区人民医院，山东潍坊　6000；.淄博市第八人民医院，山东淄博　55000；.潍坊市人民医院，山东潍坊　6000



间充质干细胞在骨折病人创伤修复中的应用研究

章爱梅1，章爱华2，刘峰之1，孙福廷3，张培良3
1.潍坊市坊子区人民医院，山东潍坊261000；2.淄博市第八人民医院，山东淄博255000；3.潍坊市人民医院，山东潍坊261000

［摘要］目的探讨脐带间充质干细胞输注治疗骨折并大面积软组织挫裂伤的疗效。方法对随机选取的该院临床骨外科30例骨折大面积软组织损伤术后患者，其中20例采用脐带来源的间充质干细胞静脉输注2个疗程。另一组10例按术后普通治疗。结果两个疗程后，患者愈合指标明显改善。结论间充质干细胞输注治疗骨折大面积软组织损伤术后患者是安全的，这种新型疗法可能是治疗骨折大面积软组织损伤术后患者的一个合适选择。

［关键词］骨折；损伤；脐带

目前对人脐带间充质干细胞培养上清液中伤口愈合检测研究的报道较少。有研究发现间充质干细胞，体内微环境作用于间充质干细胞，而引起了干细胞的主动迁移，迁移至受损部位进行修复，间充质干细胞的这种行为我们称之为“归巢”效果。该研究尝试在外伤骨折并大面积软组织挫裂伤患者，静脉输注脐带间充质干细胞，因为间充质干细胞有很强的趋向炎症和损伤部位的作用，有效的加快损伤和骨折愈合，缩短病程，为病人带来益处。

1　资料与方法

1.1一般资料

潍坊市人民医院创伤骨科2014年6月—2015年6月车祸外伤骨折并大面积软组织损伤病例30例。年龄20～62岁，中位年龄35岁。入组所有病例均无身体其他重要脏器的器质性病变及损伤。经医院伦理学委员会同意，与病人沟通同意后，随机找20例愿意做此项治疗者为观察组，另外10例为对照组。两组均在同时术前术后做伤情评估及X光CT检查对照。

1.2治疗方法

制备Uc-MSC：把人的脐带剪成小块，然后以将其粘贴与壁上，需要72 h进行培养，将为消化的组织块消除，然后用胰蛋白酶消化原代脐带例的间充质干细胞，而后用10%的体积分数胎牛血清终止消化L-DMEM的培养，不断的吹打，然后移至离心管之中，置于离心10 min后将清液去除，再将培养基继续加入然后再次吹打，吹打完毕后放入培养箱中，培养箱需要保持37℃的常温，以及5%的二氧化碳，待第三代、第四代消化完毕，离心后Uc-MSC细胞与生理盐水调合，调到浓度为2×109L，最后放入4℃的环境下保存以待备用。

1.3统计方法

采用SPSS 20.0统计学软件及Excel2007软件完成数据统计，计量资料用均数±标准差（±s）表示，进行t检验，计数资料进行Χ2检验。

2　结果

观察组在手术后和对照组一样接受抗感染、补充钙剂、康复治疗后另外行间充质干细胞静脉输注2个疗程。2次/周，剂量为（1.0～1.6）×106cells/kg，2周为1个疗程，共静脉输注2个疗程，见表1。

表1　骨折愈合组织修复功能重建住院时间比较

3　讨论

中胚层是人脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells，UC-MSCs）的主要来源，它是从出生后废弃的胚外组织中分离获得，具有比一般的成体干细胞更强的多能分化能力，而且可以跨胚层进行分化，不断的诱导和分化出多种细胞，既包括有骨细胞、内皮细胞，也包括软骨细胞和神经细胞。这表明脐带来源的干细胞具有多向分化潜能，具有作为细胞替代治疗的种子细胞可能。人脐带间充质干细胞具有来源广泛，采集容易，无异体排斥等优点，并且具有自我更新和多向分化潜能，成为细胞治疗和组织工程新的种子细胞.脐带间充质干细胞代表着多种胚胎干细胞的分子特征，它具有着较大的分化潜力、较强的增殖能力、低免疫原性等特点。脐带间充质干细胞取材方便、不受道德伦理限制等特征受到临床关注［1］。人脐带间充质干细胞是培养伤口愈合而产生的介素和因子，分别为：白细胞介素1，白细胞介素8，转化生长因子1，单核细胞趋化蛋白1，血管内皮生长因子，GM-CSF和TIMP-1的分泌水平高表达［2-6］。其中白细胞介素6，白细胞介素8，单核细胞趋化蛋白1和组织基质金属蛋白酶抑制剂1，其中单核细胞趋化蛋白1和组织基质金属蛋白酶抑制剂1的表达量最高。人脐带间充质干细胞培养上清液中含有大量伤口愈合相关因子经过了Uc-MSC的鉴定表明：CD14、CD34、CD73、CD44、CD90、CD45、CD105、HLA -DR等都是适用流式细胞术进行表面标记的分析，通过分析发现CD44、CD73、CD90和CD105 4个的检测呈阳性，阳性率＞95%［2］实验数据表明，Uc-MSC的治疗既有效的降低了CIA大鼠血清白细胞介素1、白细胞介素18以及白细胞介素6，VCAM-1水平较模型组和肿瘤坏死因子α也得到了有效的控制，通过实验了解到间充质干细胞的趋化效果可以直接的到达了炎症部位，通过调控T细胞和B细胞的免疫调节，实现炎症因子的抑制［7］。有研究表明，间充质干细胞的主要来源脐带，不仅仅是骨髓间充质干细胞的理想替代物，而且它的潜在应用能力十分巨大［8］。在动物实验中，可以发现间充质干细胞本身对炎症和损伤部位有很强的趋向作用［5］。有研究发现体内微环境作用于间充质干细胞，而引起了间充质干细胞的主动迁移，迁移至受损部位进行修复，间充质干细胞的这种行为我们称之为“归巢”效果。在体外的免疫调节研究中，发现间充质干细胞的介导使得多种细胞自己完成了多个环节的机体调节，表达了调节T细胞、B细胞、DC细胞、以及NK细胞因子。

类风湿关节炎产生的病因主要就于B细胞、细胞因子、细胞凋亡、蛋白酶等多种因素由于受到了T细胞介导的影响，导致了免疫性疾病，所以关于干预RA炎症病理，需要间充质干细胞的治疗干预，治疗有很大的可行性［10］。该文就脐带间充质干细胞的生物学特性、诱导分化潜能、免疫原性重点讨论其最新的临床应用。新分离方法及其作为骨组织工程（tissue engineering bone，TEB）种子细胞的优势。流式细胞仪检测4代细胞的表面分子，并进行成骨、成软骨、成脂诱导以鉴定其多向分化潜能。将获取的四代脐带间充质干细胞，应用到骨折病人促使损伤组织向成骨、脂肪、软骨分化。此类外伤骨折并大面积软组织挫裂伤病人，损伤部位组织碾轧严重，血运差，感染重，骨髓干细胞相对不足，需要增加，静脉输注脐带产生的间充质干细胞，炎症和损伤部位有效的趋化了，这是由于间充质干细胞本身具有的属性，它加快损伤和骨折愈合，缩短病程，为病人和医院带来益处。

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Application Research on Mesenchymal Stem Cells in Wound Repair of Patients with Fractures

ZHANG Ai-mei1，ZHANG Ai-hua2，LIU Feng-zhi1，SUN Fu-ting3，ZHANG Pei-liang3
1.The People's Hospital of Fangzi District，Weifang City，Weifang，Shandong Province，261000 China；2.The Eighth People's Hospital of Zibo City，Zibo，Shandong Province，255000 China；3.The People's Hospital of Weifang City，Weifang，Shandong Province，261000 China

［Abstract］Objective To discuss the curative effect of umbilical cord mesenchymal stem cell infusion in treatment of fracture combined with extensive soft tissue laceration. Methods Of the 30 cases of patients after fracture combined with extensive soft tissue laceration operation in the department of clinical bone surgery，20 cases received umbilical cord mesenchymal stem cell infusion for two courses of treatment，and the other 10 cases received postoperative common treatment. Results After two courses of treatment，the healing indexes of patients were obviously improved. Conclusion Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Infusion in treatment of Fracture combined with extensive soft tissue laceration is safe，and the new-style therapy may be a suitable choice of treatment of patients after fracture combined with extensive soft tissue laceration operation.

［Key words］Fracture；laceration；Umbilical Cord

［中图分类号］R318

［文献标识码］A

［文章编号］1674-0742（2016）05（a）-0063-02

DOI：10.16662/j.cnki.1674-0742.2016.13.063

［作者简介］章爱梅（1965.11-），女，山东临朐人，病理学硕士，副主任病理医师，研究方向：妇产科病理学。

收稿日期：（2015-12-27）