半月板在膝关节运动中起着举足轻重的作用，包括传递冲击和承重。随着个人运动意识的提高，急性运动创伤或退行性变引起的半月板损伤已成为最常见的膝关节损伤之一。半月板撕裂通常发生在无血管区(白-白区或红白区)，通常不能自合，导致膝关节内应力分布改变，继发性软骨退变和骨关节炎。治疗半月板撕裂的常规临床方法包括部分或全部切除和半月板缝合修复。然而，这些方法只能为患者提供暂时的疼痛缓解。从长远来看，半月板不完整会加速软骨退变和骨关节炎的进展。目前正在研究的各种治疗方法包括外泌体、胶原基质包裹、骨髓血液、因子、干细胞以及合成水凝胶等。然而，这些治疗方法表现出一定的局限性，包括外泌体和因子的过度降解，胶原蛋白或合成水凝胶的生物活性不足，以及细胞移植诱导的免疫反应等。因此，迫切需要一种既能防止关节软骨退变，又能促进撕裂半月板修复的治疗策略。近日，哈尔滨医科大学附属第二医院潘海乐教授与中南大学湘雅医院吕红斌教授团队合作在Materials Today Bio杂志上发表题为“Injectable decellularized Wharton’s jelly hydrogel containing CD56+umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes for meniscus tear healing and cartilage protection”的论文（Materials Today Bio 29 (2024) 101258），首次利用脱细胞华通氏胶负载CD56+脐带间充质干细胞外泌体修复损伤的半月板，为半月板损伤修复提供一种新的治疗途径。哈尔滨医科大学附属第二医院博士研究生康思淼、中南大学湘雅医院博士研究生石新为文章的共同第一作者，哈尔滨医科大学附属第二医院潘海乐教授、中南大学湘雅医院吕红斌教授为共同通讯作者。
在该研究中作者从人脐带组织中分离出脐带间充质干细胞，并通过流式分选出CD56+脐带间充质干细胞(CD56+UCSCs)，通过三系分化进行干细胞鉴定，再摄取其外泌体（CD56+Exos）（图1）。新鲜脐带解剖去除动静脉后剩华通氏胶，利用物理、化学和生物联合的脱细胞方法制备脱细胞华通氏胶(DWJH)，并评价其脱细胞的效果（图2）。将CD56+Exos混入DWJH中，形成新的凝胶材料（DWJH/CD56+Exos），并对材料进行表征（图3）。在体外实验中，可注射的DWJH/CD56 Exos表现出良好的生物相容性、外泌体释放效率、可注射性和软骨诱导性。之后，在大鼠中建立内侧半月板纵行全层撕裂动物模型，并在损伤后向关节腔内注射DWJH/CD56+Exos，在4周和8周后取材观察。体内实验结果表明，随着时间的推移，DWJH/CD56 Exos降解，促进半月板软骨形成，组织半月板细胞外基质重塑，保护关节软骨，抑制继发性软骨退变，促进半月板撕裂愈合（图4）。总之，新型可注射DWJH/CD56 Exos通过促进半月板软骨形成、保护关节软骨和抑制继发性软骨退变来促进半月板撕裂愈合。该研究为半月板损伤的修复提供了新的手段，对该疾病的临床治疗具有重要的参考价值。图3：DWJH/CD 56 +Exo的表征和细胞相容性Kang S, Shi X, Chen Y, Zhang L, Liu Q, Lin Z, Lu H, Pan H. Injectable decellularized Wharton's jelly hydrogel containing CD56+ umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes for meniscus tear healing and cartilage protection. Mater Today Bio. 2024 Sep 19;29:101258. doi: 10.1016/j.mtbio.2024.101258. PMID: 39347017; PMCID: PMC11437876.外泌体资讯网 Materials Today Bio｜哈医大附二院潘海乐/湘雅医院吕红斌：脱细胞华通氏胶负载UCSCs外泌体调节半月板损伤修复
