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这篇综述通过荟萃分析,探究间充质干细胞(MSC)治疗骨折不愈合的疗效与安全性。
间充质干细胞治疗骨折不愈合的研究进展
骨折不愈合是骨折愈合过程中常见的难题,约 5 - 10% 的骨折会出现这种情况。它不仅给患者带来身体上的痛苦,如功能受限、慢性疼痛,还增加了额外受伤的风险,同时造成沉重的经济负担,患者的治疗费用远超无骨折不愈合的患者。目前,治疗骨折不愈合的金标准是确保患区稳定并使用自体骨移植,但该方法存在供体组织有限、供体部位并发症等问题,尤其在老年患者或存在某些合并症的患者中,效果并不理想。
间充质干细胞(MSC)是一类存在于多种组织(如骨髓、脂肪组织、胎盘、脐带血)中的多能干细胞,具有强大的再生和免疫调节特性,在骨修复中展现出巨大潜力。它能分化为成骨细胞、分泌生长因子、促进血管生成,理论上可有效促进骨折愈合。然而,此前关于 MSC 治疗骨折不愈合的研究结果并不一致,其疗效和安全性存在争议。为了更全面、准确地评估 MSC 治疗骨折不愈合的效果,研究人员开展了此次系统评价和荟萃分析。
在研究方法上,研究人员严格遵循相关指南,在 PubMed 和 Scopus 数据库中进行全面检索,筛选出符合特定标准的研究。这些标准包括研究对象为骨折不愈合患者、干预措施为 MSC 给药、有标准治疗(骨移植)作为对照、关注愈合率、愈合时间或副作用等结局指标,且研究类型为临床研究,同时排除了病例报告、综述、体外研究、动物研究等。对于纳入的研究,研究人员详细提取数据,并采用 Jadad 评分、纽卡斯尔 - 渥太华量表(NOS)和 GRADE 标准分别评估随机和非随机研究的偏倚风险以及证据质量。统计分析时,根据不同情况选择合适的模型和指标,如用比值比(OR)和 95% 置信区间(CI)评估愈合和并发症发生率,用标准化均数差(SMD)和 95% CI 评估对骨愈合时间的影响,还进行了亚组分析和发表偏倚检测。
研究共纳入 21 项研究,涉及 866 名患者。结果显示,MSC 治疗后,骨折愈合率随时间逐渐提高,3 个月时为 44%,6 个月时达到 73%,9 个月时为 90%,12 个月时为 86%,12 个月后最终达到 91%。在 3 个月和 6 个月时,接受 MSC 治疗(无论是否联合支架)的患者骨愈合率显著高于标准治疗(骨移植),OR 值为 1.69,这意味着 MSC 治疗能明显提升早期骨愈合的可能性。不过,9 个月及以后,与标准治疗相比,MSC 治疗在骨愈合率上的优势不再显著。
在愈合时间方面,接受 MSC 治疗的患者平均骨愈合时间为 6.30 个月,其中接受 MSC / 支架治疗的患者愈合时间更短,为 5.85 个月,而仅接受 MSC 治疗的患者为 6.36 个月。相比之下,仅接受自体骨移植的患者平均愈合时间长达 7.78 个月。综合分析表明,MSC 治疗可显著缩短骨愈合时间,SMD 为 -0.54 个月。
安全性上,MSC 治疗的总体并发症发生率较低,仅为 1.0%。其中,接受 MSC / 支架治疗的患者并发症发生率为 0.0%,低于仅接受 MSC 治疗的患者(2.0%),而仅接受自体骨移植的患者并发症发生率高达 8.0%。Meta 分析显示,MSC 治疗(无论是否联合支架)与较低的并发症风险相关,OR 值为 0.41。
进一步的亚组分析发现,年龄对 MSC 治疗效果有显著影响。在 3 个月和 6 个月时,年龄≥40 岁的患者骨愈合率高于年龄 < 40 岁的患者;但在 12 个月及以后,年轻患者的愈合率更高。老年患者的愈合时间更短,并发症发生率也更低。这可能与不同年龄段患者的骨代谢、再生能力以及对治疗的反应差异有关。
从作用机制来看,MSC 的治疗效果得益于其多种生物学特性。MSC 可分化为参与骨愈合的多种细胞类型,如成骨细胞、软骨细胞和内皮细胞,直接参与新骨组织、软骨和血管的形成。它还能释放多种生物活性分子,如生长因子、细胞因子和趋化因子,这些分子具有免疫调节作用,可调节损伤部位的炎症反应,为组织再生创造有利环境。此外,MSC 的旁分泌作用也十分关键,其分泌的细胞外囊泡含有多种信号分子,能刺激周围细胞的增殖、迁移和分化,促进愈合。而且,MSC 可增强血管生成,保证骨折部位有充足的血液供应,为愈合提供必要的氧气和营养物质。
与以往研究相比,此次荟萃分析具有诸多优势。它综合了多个不同随访时间的研究,全面评估了 MSC 治疗骨折不愈合的长期和短期效果;通过亚组分析,探讨了不同干预方案和患者年龄对治疗效果的影响;同时未发现明显的发表偏倚,使研究结果更可靠。然而,研究也存在一些局限性。例如,骨愈合时间的证据质量较低,这主要是由于样本量小、研究间存在显著异质性导致的;研究未注册方案;纳入的非随机研究较多,可能引入偏倚;此外,研究中关于吸烟、骨折类型和合并症等信息的报告不足,无法进行相关亚组分析,而且 MSC 的制备和给药方案在不同研究中存在差异,也增加了研究的异质性。
总体而言,该研究表明 MSC 单独或联合支架作为辅助治疗手段,在加速骨折愈合、提高愈合率方面具有一定效果,且安全性较高,尤其对老年患者效果更为明显。不过,目前仍缺乏有力证据表明 MSC 治疗后存在感染风险。未来的研究需要进一步明确最佳的 MSC 类型、剂量和长期随访方案,特别是通过设计严谨的随机临床试验来深入探究,为临床治疗骨折不愈合提供更可靠的依据。相信随着研究的不断深入,MSC 治疗骨折不愈合的方法将更加完善,为广大患者带来更好的治疗效果和生活质量的改善。