由创伤、骨感染等原因造成的骨缺损临床十分常见且治疗困难，通常需要骨移植材料进行修复。目前临床常用的骨移植材料主要包括自体骨、同种异体骨、异种骨、人工合成材料等，而自体骨以外的骨移植材料均存在不同程度的成骨活性不足。骨髓中含有干细胞、细胞因子等利于成骨的有效成分，基于高效骨髓利用的骨髓富集骨修复技术应运而生，其核心理念是将自体骨髓中具有促成骨作用的细胞和细胞因子浓聚于支架材料，快速构建为具有高成骨活性的骨移植材料。但该技术的临床适用范围、应用方法、安全性、有效性等尚缺乏科学指导和应用规范。为此，由中华医学会骨科学分会牵头，依据循证医学方法制订了《自体骨髓富集骨修复技术临床应用专家共识（2023版）》，主要从常用自体骨髓促进骨修复临床技术特点、自体骨髓富集骨修复技术适用范围、安全性和应用注意事项等方面提出相应的推荐意见，为规范该技术的临床应用提供指导。

目的:探讨富集自体骨髓干细胞骨移植治疗早中期股骨头缺血坏死的临床疗效。方法:2013年1月至2015年10月，在郑州市骨科医院治疗ARCOⅡB-ARCOⅢA期单侧股骨头缺血坏死患者96例，按入选标准纳入研究，分为两组。对照组(A)患者采用股骨头粗通道髓心减压，死骨刮除同种异体骨打压植骨术。观察组(B)患者采用股骨头粗通道髓心减压、死骨刮除同种异体骨富集自体骨髓干细胞打压植骨术。其中A组男37髋，女11髋，年龄(34.96±6.27)岁，术前疼痛时间为7～12个月，平均疼痛时间9个月；B组男38髋，女10髋，年龄(35.09±5.55)岁，术前疼痛时间为7～13个月，平均疼痛时间9个月。采用Harris髋关节评分对A、B两组患者的治疗前后患髋关节功能进行评价，观察并记录手术时间、术中出血量及术后并发症。采用独立样本 t检验。 结果:96例均获得随访，随访时间36～60个月，平均42.6个月。末次随访时，A组和B组患者的患髋Harris评分较术前患髋Harris评分升高，差异有统计学意义( t＝-17.771、-7.632， P<0.05)。末次随访时，B组患者的患髋Harris评分较A组患者患髋Harris评分高，差异有统计学意义( Z＝-2.153， P<0.05)。前5例B组较A组患者平均手术时间长，出血量较多，差异有统计学意义( t＝-3.390、-3.301， P<0.05)。术后康复时间B组患者较A组短，差异有统计学意义( Z＝-9.106， P<0.05)。术后股骨头塌陷发生率B组患者较A组患者为低，差异有统计学意义( χ2＝8.296， P<0.05)。无神经血管损伤、感染等并发症。 结论:富集自体骨髓干细胞骨移植能促进植骨愈合，缩短康复时间，患髋的功能恢复更好。但手术时间相对较长、术中出血相应增加。

目的:评估自体骨髓间质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）植入联合纤维环缝合修复腰椎间盘髓核摘除术后缺损的有效性和安全性。方法:抽取前期5例手术患者自体骨髓血，应用选择性细胞留滞技术将有核细胞富集于明胶海绵颗粒进行BMSCs富集试验。2016年10月至2019年3月收治腰椎间盘突出症患者109例，男61例，女48例，年龄（43.0±9.8）岁（范围24~59岁）。均采用可动式经皮内镜下行髓核摘除术，26例单纯行摘除髓核术（摘除组），39例摘除髓核后缝合纤维环（缝合组）；44例摘除髓核后向椎间盘内植入富集自体BMSCs的明胶海绵颗粒，缝合纤维环（干细胞+缝合组）。记录围手术期情况，评价指标包括疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）、Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）、椎间盘退变Pfirrmann分级、椎间隙高度及椎间盘突出程度，并计算改善率和丢失率。结果:BMSCs富集试验结果显示有核细胞粘附倍数为6.4±0.9，目的细胞粘附倍数为4.2±0.6，体外培养后BMSCs生长良好。109例患者手术时间35~55 min，缝合组7例缝合不成功转入摘除组，干细胞+缝合组10例缝合不成功转入单纯干细胞组。切口无红肿，均一期愈合。各组术中出血量、术后引流量和住院时间的差异均无统计学意义。各组术前指标的差异均无统计学意义，术后各组VAS和ODI均较术前明显降低，未发现椎体间融合、异位骨化和感染。18例随访0.5年，91例随访（25.0±5.6）个月（范围1~3年）。末次随访时干细胞+缝合组VAS改善率为81.7%±7.9%，大于摘除组的73.0%±8.9%、缝合组的74.0%±6.9%和干细胞组的75.3%±8.4%；干细胞+缝合组ODI改善率为91.9%±8.8%，大于摘除组的86.2%±8.1%和缝合组的86.4%±5.5%。术后1年时MRI显示椎间盘退变分级摘除组较术前平均增加0.7级，缝合组平均增加0.6级，干细胞+缝合组和单纯干细胞组与术前无明显差异，Pfirrmann分级进展较摘除组和缝合组轻；各组椎间隙高度均较术前降低，干细胞+缝合组椎间隙高度丢失率为17.2%±4.3%，小于摘除组的29.3%±6.3%和缝合组的20.6%±5.7%，缝合组小于摘除组；椎间盘突出程度均较术前降低50%以上，摘除组1例显示突出，但无临床症状。结论:自体BMSCs和纤维环缝合修复腰椎间盘髓核摘除术后缺损具有较好的安全性，近期效果良好，可能有助于减缓椎间盘退变。

目的 探究利用自主创新研发的骨髓干细胞快速筛选-富集-复合系统制备具有生物活性的植骨材料治疗四肢骨不连的临床有效性及安全性. 方法 对2013年5月至2015年12月收治的24例四肢骨不连患者资料进行回顾性研究,年龄20~65岁,平均42.8岁;其中股骨骨不连17例,胫骨骨不连4例,桡骨骨不连1例,肱骨骨不连1例,腓骨骨不连1例.所有患者均接受富集骨髓干细胞技术治疗,手术同期采集约80 mL骨髓血,通过干细胞快速筛选-富集-复合系统于手术同期制备复合骨髓间充质干细胞的β-磷酸三钙颗粒进行植骨.留取富集前、后的骨髓血液进行干细胞计数,术后1、3、6、9个月摄X线片评估骨愈合情况、愈合时间及相关不良反应.结果 每次采集骨髓血耗时平均为13.5 min,骨髓干细胞富集效率约81.2%,每例患者植入干细胞平均为(11751 ± 1011)个.所有患者术后获9~48个月(平均19.2个月)随访.截止术后9个月,共22例(91.6%)患者获得临床愈合,2例患者由于植骨尚欠足量而愈合不佳,愈合时间平均为6.5个月.所有患者均未出现植入相关感染及内固定失败,取骨髓血区及植骨区域均未出现明显不良反应. 结论 利用骨髓干细胞快速筛选-富集-复合系统在术中快速制备生物活性植骨材料可有效治疗四肢骨不连,该方法操作快捷、耗时短、创伤小、成骨能力优良,可避免自体骨移植带来的相关并发症.

背景:缺血性股骨头坏死以股骨头血液供应不足为主要病因.髓芯减压术属于临床常用治疗手段,有研究发现采用自体骨髓干细胞移植能较好地改善髋关节功能,二者联合应用可促使患者尽早恢复.目的:观察自体骨髓干细胞移植联合髓芯减压治疗早期缺血性股骨头坏死的疗效以及血清成纤维细胞生长因子2、缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子水平.方法:选取2016年1月至2018年1月收治的62例早期缺血性股骨头坏死患者进行研究,参照随机数字表法分为研究组(n=31)和对照组(n=31),对照组给予细针多孔道髓芯减压术治疗,研究组在对照组基础上联合自体骨髓干细胞移植治疗,观察两组患者治疗前后Harris评分、目测类比评分、血清成纤维细胞生长因子2、缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子水平及不良反应发生情况.结果与结论:①两组患者治疗后3,6,12个月Harris评分均高于治疗前(P<0.05),研究组高于对照组(P<0.05);②两组患者治疗后3,6,12个月目测类比评分均低于治疗前(P<0.05),研究组治疗后3,6个月目测类比评分低于对照组(P<0.05);③两组患者治疗后3,6,12个月血清成纤维细胞生长因子2水平高于治疗前(P<0.05),研究组高于对照组(P<0.05);缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子水平明显低于治疗前(P<0.05),研究组低于对照组(P<0.05);④两组患者治疗后不良反应发生率比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明自体骨髓干细胞移植联合髓芯减压治疗早期缺血性股骨头坏死,可有效改善髋关节功能,促进股骨头坏死区修复,减轻患者疼痛,提高成纤维细胞生长因子2水平,降低缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子水平.

背景:以往骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤获得了较好的临床效果,但现有的研究多集中于该过程的病理生理变化,而对所涉及到的分子靶点及相应潜在通路的调控机制研究不足.目的:应用生物信息学方法,考察骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的潜在分子靶点及信号通路.方法:在GEO数据库内调取骨髓间充质干细胞对脊髓损伤治疗的芯片组数据,再将其映射于由CTD数据库所获得的脊髓损伤疾病背景网络,最终得到骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤过程中的差异表达基因,以sting构建其蛋白-蛋白互作网络,再应用Cytoscape分析其网络特性,获得该过程中的核心差异基因,最后,在WebGestalt网站内对上述基因进行功能富集,以获得上述分子靶点的分子功能及相应的信号通路.结果与结论:①GEO芯片的数据结果显示,骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的核心分子靶点共有126个,其中有60个在CTD数据库上有过报道;②根据sting及cytoscape的结果显示,其形成的蛋白-蛋白互作网络内,共有57个节点,而所涉及到的核心靶点的10个靶点为MAPK3、肿瘤坏死因子、白细胞介素6、CASP3、血管内皮生长因子A、MAPK1、趋化因子2、白细胞介素1β、原癌基因蛋白及胰岛素样生长因子1等;③在该过程中,主要调控的通路有白细胞介素17、MAPK、肿瘤坏死因子、Toll样受体及NOD样受体等重要的炎症信号通路;④该过程最重要的2个方面分别是对炎症反应所介导神经损伤的抑制及受损神经的营养修复.

目的 以网络药理学技术探讨趋化因子-13(CXCL-13)对人骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和迁移的影响.方法 在线数据库预测CXCL-13作用于BMSCs的靶点.Metascape数据库对靶点的基因本体论和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路进行富集分析.STRING 11.0数据库进行蛋白质相互作用分析,Cytoscape 3.8的cytoHubba 0.1插件筛选核心基因编码的蛋白质.BMSCs分为对照组、CXCL-13组和PI3K抑制剂组.分别以MTT、流式细胞术和Transwell细胞小室迁移实验检测各组BMSCs的吸光度(A)值、细胞凋亡率和细胞迁移数目情况;ELISA检测各组BMSCs上清液表皮生长因子(EGF)和血管内皮生长因子(VEGF)蛋白含量.Western blotting检测各组BMSCs的Akt、磷酸化Akt (p-Akt)蛋白的表达.结果 CXCL-13作用于BMSCs 21个靶点.与细胞增殖相关的生物学过程包括干细胞增殖、调节内皮细胞增殖、正向调控平滑肌细胞增殖等32条;与细胞迁移相关的生物学过程包括调节细胞迁移、阿米巴状细胞迁移、调节内皮细胞迁移等22条.KEGG通路包括癌症途径、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等40条.核心蛋白包括肿瘤蛋白P53(TP53)、表皮生长因子受体(EGFR)、90kD热休克蛋白αB1(HSP90AB1)、蛋白激酶Cα (PRKCA)、雌激素受体2(ESR2)及前列腺素E受体4(PTGER4).与其他组相比,CXCL-13组BMSCs的吸光度(A)值和细胞迁移数目均显著增高(P＜0.01,n=15),细胞凋亡率明显降低(P＜0.01,n=15);PI3K抑制剂组BMSCs的A值、细胞凋亡率和细胞迁移数目与CXCL-13组相比均呈相反变化(P＜0.01,n=15).相对于对照组,CXCL-13组BMSCs的EGF和VEGF蛋白含量显著提高(P＜0.01,n=15),Akt和p-Akt相对表达均明显升高(P＜0.01,n=9);而PI3K抑制剂组EGF和VEGF蛋白含量、Akt和p-Akt相对表达呈相反变化.结论 CXCL-13激活PI3K-Akt通路促进BMSCs旁分泌EGF和VEGF蛋白,提高BMSCs增殖和迁移,抑制BMSCs凋亡.

醛脱氢酶1A1(ALDH1A1)是包括乳腺癌在内的多种癌症中肿瘤干细胞的功能性标志物,在肿瘤发生发展过程中扮演了重要角色.但是,ALDH1A1对肿瘤免疫微环境的影响及其调控机制尚不明确.该研究发现,ALDH1A1依赖于其酶活性促进乳腺肿瘤干细胞的自我更新以及肿瘤生长,同时肿瘤细胞中具有酶活性的ALDH1A1还可以促进肿瘤微环境中骨髓来源的免疫抑制细胞(MDSCs)的富集并抑制抗肿瘤免疫细胞活性.机制上,该团队发现具有酶活性的ALDH1A1可以通过降低肿瘤细胞内的pH值来激活TAK1-NFκB信号通路,激活的TAK1-NFκB信号通路通过上调粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF)的分泌增加MDSCs在乳腺癌免疫微环境中的富集比例以及增强对杀伤性T细胞增殖和活化的抑制作用,从而促进肿瘤的生长.针对这一调控机制,该团队设计了具有MDSCs清除作用的化疗药物吉西他滨和ALDH1A1酶活性抑制剂双硫仑的联合治疗思路.免疫健全小鼠体内实验结果显示,二者联合可以更好地抑制乳腺癌的生长.这些研究结果进一步阐明了肿瘤干细胞标志物ALDH1A1对乳腺癌发生发展的影响及其发挥作用的具体分子机制,并揭示了 ALDH+乳腺肿瘤干细胞对MDSCs富集的调控作用,为乳腺癌的临床治疗提供了新的思路.

目的:探索骨髓微环境对白血病干细胞的调控机制,阐明成骨细胞龛是否通过上调白血病细胞中白细胞介素-1(IL-1)的表达,促进白血病细胞的增殖及自我更新.方法:获取AML1-ETO9a(AE9a)小鼠白血病模型的小鼠骨内膜和骨髓腔的白血病细胞,进行转录组测序(RNA-seq),利用GSEA对转录组差异基因进行功能富集分析;实时荧光定量PCR检测并验证与成骨细胞共培养后,AE9a小鼠白血病细胞中IL-1的表达.同时采用实时荧光定量PCR测定43例急性髓系白血病(AML)患者中IL-1的表达;通过集落培养体系检测在与成骨细胞共培养后及加入IL-1β,AE9a小鼠白血病细胞的集落形成能力.结果:RNA-seq及GSEA分析结果显示,在AE9a白血病小鼠,骨内膜区域的白血病细胞中表达上调的基因,显著富集于炎症通路相关分子,其中IL-1α和IL-1β 在骨内膜区的白血病细胞中的表达均显著高于骨髓腔内的白血病细胞(IL-1α:P＜0.001,IL-1β:P＜0.001).与成骨细胞共培养后,AE9a小鼠白血病细胞IL-1α和IL-1β表达升高,分别是未与成骨细胞共培养的2.5倍和3.5倍,共培养后集落形成数量显著增加(P＜0.001).体外培养加入IL-1β后,AE9a小鼠白血病细胞集落生成数量显著增加(P＜0.01).在AML患者骨髓细胞中,高表达CD34的患者骨髓单个核细胞同时高表达IL-1.结论:成骨细胞龛通过上调白血病细胞IL-1的表达,促进白血病细胞的增殖和自我更新.白血病患者骨髓IL-1的表达与CD34相关.