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肌腱病的机制及国内外治疗研究进展

2021-09-10张湲婷李东川陈甪檀亚军

锦州医科大学报 2021年6期
关键词:跟腱肌腱生长因子

张湲婷 李东川 陈甪 檀亚军

【中图分类号】R687.2   【文献标识码】A   【文章编号】2026-5328(2021)06-107-02

肌腱病是临床常见、多发的运动性损伤疾病,表现为肌腱及腱周疼痛、功能障碍和影像学改变。肌腱病是由于个体经历疼痛和损伤等条件下,导致肌腱和邻近组织的病理变化。在中医中,肌腱病属于“慢性筋骨病”范畴, 其病理基础是“气虚血瘀, 本虚标实”, 治当以“气血兼顾、脏腑同治、筋骨并重”为原则, 防治的关键是“调和气血, 补肝益肾, 平衡筋骨”。据报道, 每年有2.66‰的人出现跟腱损伤, 且其中65%~75%的损伤由运动造成,其中篮球是最易导致此疾病发生的运动。

肌腱腱病的致病因素多而复杂, 主要包括基因、性别、年龄、药物等内在因素及肌腱超负荷运转等外部因素相互交叉共同作用于肌腱腱病, 这导致在治疗该病的过程中存在大量的困难[1]。

1.机制假说

肌腱病在运动员和普通人群中均很常见,但其发病机制尚未明确,且无有效的治疗方法使得损伤或病变的肌腱完全修复再生,故肌腱病的治疗对临床医师而言,仍具有挑战性。目前其机制主要有3种假说。

1.1机械性过度使用。在重复性活动造成的巨大压力下, 肌腱在其所承受的机械负荷到达损伤阈值时可发生微损伤, 而微损伤可随着时间推移积累, 从而增加肌腱损伤的风险。肌腱损伤时伴随Ⅲ型胶原蛋白、纤连蛋白、腱生蛋白C、氨基葡萄糖、蛋白聚糖等物质的增多, 以及I型胶原蛋白的减少, 并伴有不可逆的基质改变。高晓嶙等人通过研究表明肌腱过度使用中相关生长因子蛋白长期异常表达是肌腱退行性变的重要病理变化, 有可能推动了肌腱退行性变的进程。肌腱细胞过度凋亡与增生不足是大鼠过度运动所致的肌腱退行性变的中要病理特征[2]。

1.2 血管杂生。有研究表明肌腱病病变部位血管杂生增加,且是引起疼痛的主要原因[3]。新生血管形成是跟腱病显著的病理特征,在跟腱断裂修复的早期为跟腱断裂修复的前提,为跟腱修复提供必要的营养物质,新生血管退化后肌腱完成重塑塑形[4]。P物质作为一种重要的促炎症反应介质,影响着肌腱病的发生。周游等通过研究证实肌腱病和正常状态下都可表达SP,但肌腱病组织中SP表达更强烈;外源性高剂量的SP会促进大鼠肌腱组织增生、细胞增多、新生血管形成和胶原紊乱并导致脂肪化和软骨化等肌腱病形成。

1.3 老化。老化可改变肌腱的机械性能和代谢过程, 增加其对损伤的敏感性及退行性变的发生率。在肌腱损伤发生后,肌腱细胞会通过分化为成肌纤维细胞, 试图重建肌腱的连续性,同时存在持续的负面因素, 如过度的机械应力和缺少营养, 肌腱细胞的凋亡或自噬。肌腱病中存在着显著的凋亡特征,异常增多的凋亡细胞会通过影响成纤细胞的功能来影响胶原的合成和修复,最终造成肌腱组织的脆弱。但凋亡发生的具体原因和它在肌腱退化中的作用尚不明确。外界刺激发生时, 细胞自噬是细胞的一种自我保护性反应, 生理水平的力学刺激下自噬水平上调, 细胞稳态、功能以及存活得以维持, 但是自噬的过度上调会导致细胞死亡[5]。

2.治疗进展

肌腱病的保守疗法主要包含:冰冻治疗、非甾体类抗炎药 (NSAID) 、低强度脉冲超声刺激、和按摩恢复疗法等。虽然冷冻疗法在控制疼痛方面起着重要作用,但其治疗肌腱病缺乏有效的证据。短期使用非甾体类抗炎药和皮质类固醇可以减轻疼痛并增加运动范围,帮助患者完成康复训练,起到治疗作用,但是缺乏炎症的组织学证据。近年来生长因子疗法,干细胞疗法,基因治疗等方法在肌腱病的治疗中也较为热门。

2.1干细胞在肌腱损伤中的应用

干细胞作为一类具有自我更新、高度增殖和多潜能分化的非成熟细胞,在一定条件下可以分化成多种细胞,其在个体正常发育和组织损伤的病理情况下都发挥着重要作用。

有研究表明肌腱干细胞(TSCs)注射和外泌体注射显着降低基质金属蛋白酶(MMP)-3的表达,增加组织金属蛋白酶抑制剂-3(TIMP-3)和Col-1a1的表达,并增加极限应力和最大负荷的生物力学性能]。朱喜忠等人的研究发现体外 HIF-1α 和 Scleraxis 基因联合修饰后可促进人羊膜间充质干细胞表达肌 腱细胞、软骨细胞和骨细胞的标志分子,具有促进腱骨愈合的能力。黄德清,Gary Balian[6]成功运用活体生物发光成像技术追踪大鼠跟腱内移植的经荧光基因修饰的脂肪源干细胞,为脂肪源干细胞成为肌腱组织工程的种子细胞提供有力支持。刘家能等人通过建立兔自体肌腱移植物重建 ACL 模型,加入外周血间充质干细胞(peripheral blood mesenchymal stem cells, PBMSCs)作为影响因素,证明PBMSCs 可以促进 ACL 重建术后的早期腱骨愈合,加强腱骨愈合生物力学强度。

干细胞在骨伤疾病的临床使用中也有良好效果。马良选取2015年1月至2015年8月之间就诊于山东大学附属医院骨科第二病区的股骨头骨坏死(ONFH)患者6名,对其进行随访,发现在早期股骨头坏死患者,应用股骨头髓芯减压联合自体间充质干细胞进行治疗,能够缓解疼痛,改善关节功能,延缓病情发展,取得了良好临床效果。牟哲飞等人通过选取四肢骨折骨不连患者16 例,自体髂骨获取其BMSCs 后進行培养,经皮注射于骨不连部位,得到微创经皮自体BMSCs移植治疗非感染性四肢骨折不愈合有效而且安全的结论。

2.2富小血板血浆在肌腱损伤中的应用

富小血板血浆(PRP)是自体全血经过梯度离心、分离得到的血小板浓缩物,血小板含量丰富,含有多种活性极强的生长因子包括血小板源性生长因子 (plateletderived growth factor, PDGF) 、TGF-β、VEGF、EGF、胰岛素样生长因子-I (insulin-like growth factors I, IGF-I) 、转化生长因子β (transforming growth factorβ, TGF-β) 和肝细胞生长因子 (hepatocyte growth factor, HGF)。b FGF、BMPs-12/13/14、GDFs-5/6/7、TGFβ、IGF-1、PDGF以及VEGF等在肌腱修复的各个阶段发挥了重要作用。PRP是患者自身血液的自体产物,具有使用安全以及制备和管理方法简便的特点,目前有研究表明其可以促进肌腱的再生,故能被广泛使用。

巩栋等人通过动物实验表明PRP治疗可增加跟腱的硬度和最大断裂负荷,上调胶原蛋白表达水平,改善跟腱胶原纤维结构和形态,促进兔跟腱病的恢复。马浩哲通过研究发现富血小板血浆联合一盘珠汤可以促进损伤腱骨界面不同组织互相融合,加速截骨面新生骨的形成并改善细微结构的重塑,在愈合中后期促进纤维软骨的修复,并最终增强其力学性能的恢复,治疗可促进兔腱骨结合部损伤后的修复[7]。顾琰嘉等通过肌腱内注射去白细胞的富小血板血浆(Lp-PRP)与富白细胞的富小血板血浆(Lr-PRP)治疗兔肌腱病模型的疗效研究表明,Lp-PRP比Lr-PRP更能促进肌腱病中肌腱的修复,在治疗慢性肌腱病上效果更加显著。Lp-PRP通过改变体内MMPs和TIMPs的平衡来促进肌腱病的愈合,它能显著降低体内促炎性细胞因子的释放;Lr-PRP中的高白细胞浓度会诱导肌腱内出现更多的慢性炎症。

PRP在临床应用中也取得良好疗效。有学者选取2015年1月至2016年6月上海中医药大学附属普陀医院骨科就诊的肱骨外上髁炎患者120例进行研究,发现自体PRP局部注射治疗肱骨外上髁炎能较好地缓解疼痛症状,改善肘关节功能。

尽管有研究肯定了PRP应用于肌腱损伤的作用,但仍有一些研究表明无效果。分析其原因猜测,可能与不同浓度PRP对于肌腱损伤的作用、PRP对肌腱损伤的不同阶段的作用存在差异有关。

【参考文献】

[1]段明亮,丁静静.肌腱腱病的致病因素分析[J].体育世界(学术版),2018(11):179-180.

[2]高晓嶙,白云飞,王若晗,张晓兰.肱二头肌长头肌腱过度使用中相关生长因子蛋白表达规律的研究[J].体育科学,2014,34(09):44-48.

[3]Lui PP, Maffulli N, Rolf C, et al.What are the validatedanimal models for tendinopathy?[J].Scand J Med SciSports, 2011, 21 (1) :3-17.

[4]张立宁. 跟腱损伤与修复评价及机制探讨[D].中国人民解放军医学院,2014.

[5]朱前拯,高福强,林朋,孙伟.细胞自噬与肌腱病的靶向自噬途徑[J].中国组织工程研究,2019,23(09):1461-1467.

[6]黄德清,Gary Balian.活体生物发光成像追踪大鼠跟腱内移植干细胞[J].中国组织工程研究,2013,17(23):4240-4247.

[7]马浩哲. 富血小板血浆联合一盘珠汤促进兔腱骨结合部损伤后的修复[D].湖北中医药大学,2019.

成都体育学院附属体育医院  610000

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