诱导多能干细胞来源间充质干细胞对大鼠骨关节炎的治疗作用

目的 研究诱导多能干细胞来源间充质干细胞(iPSC-MSCs)对大鼠骨关节炎(OA)的治疗作用。方法 采用Hulth法建立大鼠OA模型,编号后运用Excel表格随机分组功能将其分为模型组、iPSC-MSCs组、人脐带来源间充质干细胞(hUC-MSCs)组、玻璃酸钠(HA)阳性对照组,另设假手术组作为对照,每组10只。除HA组动物多次给药(每周1次,共给药5次)外,其它各组均单次给药,每次每只动物在术侧关节腔注射50 μL药物iPSC-MSCs和hUC-MSCs,假手术组和模型组同法给予生理盐水。给药5周后处死动物,观察iPSC-MSCs对关节直径差值、关节腔结构及评分、关节面评分、病理学评分等指标的影响;检测膝关节基质金属蛋白酶(MMP)-13、Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)及解聚蛋白样金属蛋白酶(ADAMTS)-5表达情况。结果 iPSC-MSCs和hUC-MSCs给药均可显著降低膝关节面Pelletier评分、关节直径和病理Mankin评分,改善关节腔结构,降低X线评分和关节肿胀,且iPSC-MSCs较hUC-MSCs给药在降低Pelletier评分[(1.22±0.67)比(2.00±0.71),P=0.021]方面差异有统计学意义;相比于模型组,iPSC-MSCs关节腔注射给药可显著增加软骨层CollagenⅡ表达[(35.87±8.52)比(69.90±7.65),P＜0.01],降低MMP-13[(59.25±5.56)比(33.75±5.85),P＜0.01]和ADAMTS-5[(52.25±10.47)比(22.25±6.13),P＜0.01]表达水平,且与hUC-MSCs给药差异有统计学意义,iPSC-MSCs组与hUC-MSCs组CollagenⅡ、MMP-13、ADAMTS-5值分别为[(69.90±7.65)比(61.00±5.52),P=0.010]、[(33.75±5.85)比(43.25±6.02),P=0.028]、[(22.25±6.13)比(36.50±4.65),P=0.011]。结论 关节腔注射iPSC-MSCs可显著改善OA大鼠关节病理,具有明显的软骨保护作用。