德岛大学研究生院医齿药学研究部齿学域组织再生控制学领域的夏霖泽特任研究员和山本朗仁教授等人组成的研究团队，与小儿齿科学领域的岩崎智宪教授、口腔颚颜面矫正学领域的田中荣二教授、名古屋大学研究生院医学系研究科的日比英晴教授联合发表研究成果称，将干细胞诱导分化的巨噬细胞培养液（CM）注入变形性关节炎模型小鼠体内后，关节软骨出现了再生。这一发现有助于推动利用从外周血中得到的巨噬细胞进行安全、低成本的关节再生医疗。相关研究成果已于2024年2月16日发表在美国科学杂志《Stem Cells Translational Medicine》在线版上。
图1 未来的巨噬细胞治疗示意图（供图：德岛大学）
罹患变形性关节炎后，由于关节软骨和骨骼的变形导致运动功能障碍和剧烈疼痛，会使患者的健康水平显著下降。据推测，日本国内有1000万名有自觉症状的患者。近年来，采集自体软骨细胞或滑膜来源间充质干细胞，培养后移植到关节损伤部位的再生医疗已开始实际应用，但这些方法价格昂贵且侵入性强。
此次，研究团队发现，将乳牙牙髓干细胞（SHED）的细胞培养液（SHED-CM）注入颞下颌关节变形性关节炎小鼠体内后，可通过诱导分化组织修复巨噬细胞（M2）来抑制关节软骨的损伤。注入M2的细胞培养液（M2-CM）后，软骨的炎症反应和基质破坏反应等被抑制，而软骨细胞增殖和软骨基质再生反应等得到了促进。
通过全面的蛋白分析发现，Wnt信号拮抗物质——分泌型Frizzled相关蛋白质1（sFRP1：Wnt信号传导的调节因子）是M2-CM的主要疗效因子。Wnt蛋白质会与细胞膜上的Frizzled受体结合，传递控制细胞增殖和分化等的信号。
图2 通过组织修复巨噬细胞激活关节软骨再生功能的机制（供图：德岛大学）
研究证明了利用从外周血中得到的巨噬细胞进行关节再生医疗的可能性。间充质干细胞（MSC）的采集需要手术，但巨噬细胞可以从外周血中采集，因此侵入性较低。此外，外周血中的巨噬细胞与MSC不同，不会随着年龄增长而变化。如果使用由（ES）胚胎干细胞或（iPS）多功能细胞诱导分化的M2巨噬细胞进行治疗，有望实现更加安全和低成本的再生医疗。
山本教授说：“小鼠的颞下颌关节是一个相当小且坚硬的组织，为了获得可信度高的实验结果，我们花费了大量时间。论文的第一作者专注于帮助那些饱受开口障碍困扰的患者，坚持不懈地进行研究并最终完成了成果发表。另一方面，本次的研究揭示了Wnt信号调控对于颞下颌关节软骨再生是至关重要的。未来，我们认为通过全面地分析关节再生相关的信号，争取开发出更高效、更安全的关节再生疗法。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Stem Cells Translational Medicine
论文：Conditioned Medium from Stem Cells of Human Exfoliated Deciduous Teeth Alleviates Mouse Osteoarthritis by Inducing sFRP1-Expressing M2 Macrophages
DOI：10.1093/stcltm/szae006
