案例丨间充干细胞（MSC）在治疗骨质疏松方面的研究
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骨质疏松是多种原因引起的骨骼疾病，以骨骼疼痛、易于骨折为特征，患者以老年人居多。老年人由于运动机能以及营养吸收能力下降，骨质疏松症状难以改善。间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSC）是一群主要来源于中胚层，且具有自我复制，和多种分化潜能的干细胞。MSCs不仅可分化成间充质细胞系和其它胚胎细胞系，在体内还具有介导免疫调节的功能。
疾病介绍
骨质疏松(osteoporosis，OP)是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，导致骨质脆性增加和易于骨折的全身性骨代谢性疾病。本病常见于老年人，但各年龄时期均可发病。骨质疏松可分为原发性和继发性两类。原发性骨质疏松系指不伴引起本病的其他疾患；继发性骨质疏松则是由于各种全身性或内分泌代谢性疾病引起的骨组织量减少。
间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSC）是一群主要来源于中胚层，且具有自我复制，和多种分化潜能的干细胞。MSCs不仅可分化成间充质细胞系和其它胚胎细胞系，在体内还具有介导免疫调节的功能。
间充质干细胞治疗骨质疏松案例
近期一篇研究报道显示使用间充质干细胞(MSC)可有效治疗骨质疏松。研究发现，与正常小鼠相比，骨质疏松小鼠体内的骨髓间充质干细胞(BM-MSC)成骨分化能力明显减弱；对其移植正常小鼠的BM-MSC之后，疾病小鼠的BM-MSC成骨分化能力明显增强(见图1)。CT扫描结果表明疾病小鼠经过BM-MSC治疗之后，其骨密度又恢复到正常水平，骨质疏松症状得到明显改善(见图2)。
图1：左图为正常小鼠MSC成骨分化结果，红色染色区域为形成的新骨；中图为骨质疏松小鼠MSC成骨分化结果，其红色染色区域面积明显低于左图，表明成骨分化能力较弱；右图为骨质疏松小鼠接受正常MSC治疗后，其MSC成骨分化能力已经恢复正常水平。
图2：小鼠股骨CT扫描结果表明，左图正常小鼠的骨密度明显高于中图疾病小鼠的骨密度，而右图表明疾病小鼠经MSC治疗后其骨密度又恢复到正常水平。
进一步的研究发现，MSC能够治疗骨质疏松是由于功能正常的MSC能够向疾病小鼠BM-MSC分泌内含有核酸、脂质以及蛋白质等多种生物活性成分的外泌体，它可以调节其它细胞的功能与活性。研究人员利用绿色荧光标记正常MSC分泌的外泌体，利用红色荧光标记疾病小鼠骨髓细胞，荧光显微镜检查结果表明前者能够被后者有效吸收。向疾病小鼠注射正常MSC分泌的外泌体后，小鼠的骨质疏松症状也可得到明显改善。
此外，研究人员还发现正常MSC分泌的外泌体含有Fas蛋白，它被疾病小鼠MSC吸收后，可显著降低疾病小鼠MSC内的miR-29b的含量，提高细胞内甲基化酶的活性，提高Notch启动子甲基化水平，降低Notch基因的表达，从而恢复疾病小鼠MSC的功能和成骨分化能力，改善小鼠骨质疏松症状。
骨质疏松会导致骨骼疼痛、身长缩短、驼背、骨折和呼吸功能下降。最常见的并发症是在外力作用下容易发生骨折，严重影响病人身体健康和生活质量。发病患者以老年人居多，老年人由于运动机能下降和营养吸收能力下降，骨质疏松症状难以改善。该研究使用MSC成功治疗小鼠骨质疏松，为该疾病的治疗提供了新的思路和有效的治疗方法。
参考文献
【1】Liu S etal., MSCTransplantation Improves Osteopenia via Epigenetic Regulation of NotchSignaling in Lupus, Cell Metabolism. 2015 Oct 6;22(4):606-18
作者：ivylife
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