运动医学-已翻译42248中文

软骨运动医学研讨会

–

运动医学治疗的新热点佩德罗·吉兰教授;博士整形外科研究小组,西班牙，马德里，CEMTRO诊所问题软骨缺失:

组织修复软骨软骨缺失:组织修复软骨损伤治疗注意事项•

自我修复能力差•关节软骨损伤治疗适应症:•软骨退化•

微骨折•骨软骨镶嵌•

骨软骨移植•

同种软骨移植组织工程定向到:替代物修复利用这些基础领域的进步:

器官或损伤的组织化学、生物、物理计算机免疫

组织工程

我们怎样去明确它?

........这并不简单学科交叉

再生T.E.:-

尽量代偿那些修复能力有限的器官-

用新生的组织来代替损伤的组织

组织工程

细胞治疗19年用自体软骨细胞移植到软骨、损伤的软骨（膝关节、踝关节、髋关节）465例临床试验和巩固疗法•

区别:–

临床试验

(新药的临床研究)–

巩固疗法：通过多年来的研究和患者使用的细胞疗法，证明其是有效和安全的•

巩固疗法:–从皮肤角化细胞生产–角膜溃疡治疗使用角膜细胞–

同种软骨移植到损伤的软骨上细胞治疗缺损软骨：第一代自体软骨细胞移植:细胞治疗ACI自体软骨移植

(ACI)•ACI第一次描述是在1994年

(Brittberg

et

al.,

NEngl

J

Med).•

ACI手术方法包括2个步骤:1st

阶段:•

在人体低负重的健康区域穿刺软骨•

软骨细胞的分离•

单层软骨细胞培养2nd

阶段:

移植关节切开术缺损软骨的准备获取骨膜将骨膜固定在缺损区域纤维蛋白胶密封保护Wound

closureAUTOLOGOUS

CHONDROCYTE

IMPLANTATION（自体软骨移植）软骨移植

复查病理

研究

1999

Y

2004Normal

cartilageACI

(12

months)ACI

RK7/99

-

10/200010/98

–

Olympic

Games,

Sydney

2000

ACI152例

ACI

LK我们是否可以进一步改善ACI?

MACIICCAp4AIpcs•

细胞密度•

间充质细胞•

避免第一步手术…….第二代生物材料的研发：使用载体来输送所述细胞

（I型膜/Ⅲ型胶原）：组织工程MACI

(膜

ACI)细胞治疗缺损软骨：尸检过程2.滑车沟:

微骨折1.滑车沟:

对照

SF 3.股骨内侧髁：

移植（MACI）组织学研究1

23

既往的结果:病理检查间充质细胞：微骨折

:长出来的新组织是纤维软骨，并伴有些

年轻的成纤维细胞

软骨移植

对照组(5

millions

/

1

million)

普通透明软骨大部分新生细胞是透明软骨新生的组织大部分都是纤维软骨，

但有一些成熟成纤维细胞既往的结果:

基因表达•所有样品表达蛋白多糖和I型和II型胶原•

聚集蛋白聚糖在所有样本表达是相似的•

Ⅰ型胶原的表达能力排序:微骨折.

>

间充质细胞.

>

1

百万.软骨细胞.

>

5

百万.软骨细胞.

>对照组•II型胶原表达能力排序

(透明软骨标记):

对照组>5百万.软骨细胞.>1百万.软骨细胞.>间充质细胞组.>微骨折.NormalGUILLEN

GARCÍA,

P.:

“Reparación

del

cartílago

articular:

Injertos

osteocondrales,

cultivo

de

cartílagoarticular”.Revista

de

la

AsociaciónArgentina

de

Ortopedia

y

Traumatología.Año

65.

ISSN

1515-1786

n.

3.

Pag.

228-2352000May,

2010MAY

2010Stem

cell

Research,(2011),

6,

238-240

Febrero

2011.细胞治疗缺陷软骨：通向未来的一步MACI的变型的发展旨在提高对每平方厘米胶原膜能接种的细胞的数量ICCGUILLEN

GARCIA,

P.:

"Injerto

de

menisco

y

CondrocitosAutólogos"Anales

de

la

Real

Academia

Nacional

de

Medicina.

XVIII

Sesión

Científica.Pag.

724-743.

2000GUILLEN

GARCÍA,

P.:

“Reparación

del

cartílago

articular:

Injertos

osteocondrales,

cultivo

de

cartílago

articular”.Revista

de

la

AsociaciónArgentin

de

Ortopedia

y

Traumatología.

Año

65.

ISSN

1515-1786

núme.

3.

Pag.

228-235

2000GUILLÉN

GARCIA,

P.:

“Injerto

de

meniscos

y

condrocitos

autólogos”Editorial

MAPFRE,

S.A.

2001.

VI-43:

525-544.

软骨移植技术•液体培养基•

再生透明组织类型•

骨膜是必需的•

70％的良好/优秀ACI•胶原Ⅰ/Ⅲ膜

•

保留细胞

•

运输细胞细胞的密度

•

1

百万/

cm2•

关节镜•

70％的良好/优秀

MACI•胶原Ⅰ/Ⅲ膜•

细胞密度

•

5-8

百万/

cm2•

关节镜•

90%

的良好/优秀

ICCMACI

ICCProf.

F.

Val

Bernal:

病理解剖学教授.桑坦德组织学横截面示出的胶原网络和软骨细胞群填充的空间（HEX25）

低细胞密度

Prof.

P.

Cuevas:HospitalRamónyCajal.Madrid

组织学截面表现胶原网络和软骨填充

高细胞密度

Inner

surfacechondrocytes

collagen

fibersICC

Prof.

P.

Cuevas:

Ramón

y

Cajal

Hospital

.

Madrid

组织学截面显示胶原网络和软骨细胞群填补了其空间MACI

(18

months)再次关节镜–复查

普通软骨

ICC

(20

months)同种软骨移植第一例:

Instant

CemtroCell.

(ICC)髌骨缺陷临床案例:

Instant

CemtroCell.

(ICC)出版：改善膜之间ECM功能:通过调控二腺苷四磷酸(Ap4A)

进一步激活MACIThe

application

of

the

dinucleotide

triggers

extracellular

matrixproduction.

This

effect

is

observed

after

the

third

day

of

itsadministration

the

maximal

effect

being

one

week

after

starting

thetreatment.Prof.

Pedro

Guillen

and

Prof.

Jesús

PintorUnidad

de

Investigación

Biomédica

Clínica

CEMTRO

y

Departamento

deBioquímica,

Universidad

Complutense

de

MadridMadrid,

2008我们发现当软骨细胞用二腺苷Ap4A处理时，软骨细胞就开始修饰它的生化过程和物理机能。2)

这是因为软骨细胞膜上面的受体被该分子所激活.3)

Ap4A

在软骨细胞上的应用，使得在胞外基质的产量

得到了提高。前言Extracellular

matrix(%

control)1300246810121416DaysAp4A

100

µM120110100

X50=

4.60

±

1.57

days

细胞外基质定量

处理的

非处理ays用Ap4A处理15730Days对照组MACI细胞外基质定量Extracellular

Matrix(%

control)2001801601401201000246810121416Days用Ap4A处理过

对照MACI细胞外基质定量Ca?细胞外基质

2+软骨细胞如何这种物质作用于MACI的软骨细胞的假说

Ap4A

P2YER

CONCLUSIONS1.-

在一个MACI上平均就有21,000,000个细胞

(尽管并不是所有的都是移植的).2.-用Ap4A处理过的MACI就可以让细胞外基质

含量增加到150%。

3.-

这种个治疗适合于术后需要快速康复的患者未来的细胞治疗……….

重塑和

横向分化•

从已经成熟分化的细胞核再生出胚胎细胞•

Shinya

Yamanaka

(2012

Nobel

Prize)•

iPCs

(包括多能细胞)•

Reprogramming:

input

of

4

transcriptionfactors:

Oct4,

Sox2,

Kfl4

y

c-Myc•在动物（啮齿动物）模型上取得了相关的成功•

umbilical

cord

cell

reprogramming

intostem

cells:

HQ

for

Regenerative

Medicine,Barcelona来自患者特定的iPS细胞：获益和应用

识别负责软骨变性的分子

识别化合药物预防软骨变性

识别出可以防止软骨变性又可以促进软骨再生的microRNAs来自患者iPS细胞中化合物的筛选和疾病的建模的报告细胞系重塑iPSCs细胞分化软骨细胞，

皮肤，

血液和

脂肪

组织等来自患者特定的iPS细胞：获益和应用Animals

as

reservoirs

for

human

organsNature

2015

May

21;521(7552):316-21.在早期胚胎发育进程中的相似性Ernst

Haeckel4周猪胚胎6周人体胚胎

•嵌合能力初期的

EpiSCs•

啮齿动物

EpiSCs•灵长类动物

PSCs嵌合

Xeno-pluripotent

Human

PSCs?Naïve

干细胞•

啮齿动物另类的多能状态?Wu

et

al.

Nature,

2014Naïve

iPSCPrimed

iPSCF-class??Different

flavors

of

pluripotency

Region

Selective

iPSCs

Culture

conditions

that

conferinterspecies

chimeric

competency

to

human

iPSCs

内胚层

中胚层外胚层Human

rsPSC-GFP

Guillen,

Izpisua

et

al.

Nature

2015••软骨细胞培养对关节损伤的治疗是一个新方向.

出现了一项新的技术对于治疗这些疾病。尽管是损伤，关节组织还会继续存在;但随着年龄的增长，各种组织总会消失、凋亡、退化。•再生组织医疗变成现实，得益于伟大生物技术的进步。•分子和组织工程让组织和器官变得不稳定，这已经是往事了“What’s

exciting

about

the

future...”

“...is

seeing

how

the

present

developes”A

pathological

cell

is,

today,

a

therapeuticopportunity

and

we

are

not

only

re-esteering

ittowards

normality

but

also

towards

being

a

DRUGProf.

Pedro

Guillén;

MD,

PhDI.

Guillén

VicenteJ.M.

López

Alcorocho

M.

Guillén

Vicente

E.

Ro