[发明专利]一种用于治疗膝骨关节炎的干细胞外泌体组合物

说明书

本发明公开了一种用于治疗膝骨关节炎的干细胞外泌体组合物，该组合物主要成分是干细胞来源的外泌体，配合透明质酸或PRP联合用来治疗膝骨关节炎的组合物，组合物更佳稳定，可有效治疗膝骨关节炎。

技术领域

本发明涉及一种用于治疗膝骨关节炎的干细胞外泌体组合物，属于细胞工程领域。

背景技术

膝骨关节炎(Knee Osteoarthritis，KOA)是一种常见的慢性关节疾病，又叫做退行性关节炎，以关节软骨原发性或者是继发性退行性病变以及骨质增生为特征。中老年人常见，主要侵害膝关节软骨、骨和滑膜组织。病发期间患者会出现关节疼痛、肿胀、变形，严重时可以出现膝关节畸形。流行病学数据显示，国内的骨关节炎发病率约为10％，大约有1.5亿的的患病人群基数，其中约50％为膝骨关节炎患者。随着世界范围内人口老龄化，膝关节骨关节炎的发病率逐年增高。目前，临床上治疗膝骨关节炎患者的方法较多，主要分为非手术治疗和手术治疗两类。非手术治疗以口服非甾体类抗炎药、膝关节腔内注射药物和康复锻炼为主，手术治疗以膝关节腔持续冲洗与清理术、全膝关节置换术、膝关节单踝置换术等为主。虽能缓解近期疼痛改善症状，但远期效果不佳。因此，有效的预防和治疗KOA成为改善中老年人生活质量的关键所在。

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSCs)是一类具有高度自我更新和多向分化潜能的成体干细胞，在特定条件下可分化为肝细胞、胰岛样细胞、骨细胞、心肌细胞等，其不表达MHCII类分子，不表达或低表达MHCI类分子，异基因移植时不会发生明显的免疫排斥反应。因此，MSCs已成为细胞替代治疗中的主要选择细胞，被广泛应用于多种疾病如糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、肝衰竭、下肢缺血性疾病等的治疗。同时，MSCs还具有免疫调节、抑制炎症反应、组织修复的功能，因而为膝骨关节炎的治疗提供了全新的前景。但是直接使用单一的间充质干细胞关节腔注射治疗膝骨关节炎，发现单一细胞容易流失，局部微环境也影响细胞发挥作用。因此。需要探索一种新的更稳定的干细胞来源的因子或产品，来更好地发挥疗效。

外泌体，是由细胞分泌的包含了复杂RNA和蛋白质的微小囊泡，直径在30-150nm，具有脂质双层膜结构。1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现，1987年Johnstone将其命名为“Exosome”。人体几乎所有类型的细胞都能分泌外泌体。外泌体的功能取决于其来源的细胞类型，其在机体免疫应答、细胞分化、细胞通讯和组织稳态等方面发挥重要作用，在组织再生、创伤医学、精准诊断、精准治疗等方面具有良好的临床应用前景。有研究表明干细胞来源的外泌体与靶细胞通过膜融合或者内吞作用后将生物活性物质转运至靶细胞，介导细胞间通讯并影响靶细胞功能，还具有抑制炎症反应、免疫调节、血管生成、参与组织修复的功能。与干细胞相比，干细胞外泌体更稳定，更安全，保存更方便，质量更好控制，有望成为一种新的治疗方法。目前发现间充质干细胞是分泌外泌体能力最强的细胞，其可通过特定的信号轴来调控外泌体的释放。但是目前临床研究都是选用的常规二维培养的间充质干细胞，膝骨关节炎内部处于缺氧的环境，因此可以探讨低氧环境下间充质干细胞的外泌体对膝骨关节炎的治疗作用。

PRP(Platelet Rich Plasma)即富血小板血浆，是全血经过离心、分离而得到的血小板浓缩制品。PRP中的血小板，通过氯化钙和凝血酶激活剂后，其α颗粒能够释放出大量细胞生长因子，包括转化生长因子β1(TGF-β1)、血小板源性生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等，它们可促进血管生长、修复细胞、生成新生组织、控制炎症、促进肌肉再生等。一般认为，PRP中的血小板浓度应达到外周血血小板浓度的4倍以上，而含有的生长因子浓度也应在3倍以上。PRP来源于自体血液，无免疫排斥和疾病传播风险，安全可靠，目前已被成功地应用于促进创伤愈合以及骨再生等医疗领域，例如牙周组织再生、口腔种植、整形外科、急性创伤以及组织工程等。因此，PRP在未来人体组织再生、修复等领域将有很好的应用前景。

发明内容