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2024, Effects Of Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Derived Exosomes in the Rat Osteoarthritis Models (人類臍帶間質幹細胞衍生外泌體對大鼠骨關節炎模型的作用)

資料出處：Stem Cells Transl Med. 2024 Aug 16; 13(8):803-811.

骨關節炎（Osteoarthritis, OA）是一種常見的退化性關節疾病，造成關節疼痛、軟骨磨損與活動受限。傳統治療方式（如止痛藥、玻尿酸注射、關節置換手術）多著重在症狀改善，但難以真正修復受損軟骨。
近年來，外泌體（Exosome）因具備 免疫調控、修復促進與訊息傳遞 的能力，成為骨關節炎治療的新希望。

研究方法與設計

本研究使用 人類臍帶來源間質幹細胞（Umbilical Cord MSCs） 分泌之外泌體，並以動物實驗驗證療效。

外泌體製備方式

• 來源：人臍帶間質幹細胞（hUC-MSCs）
• 技術：經 TFF 濃縮、0.22 µm 過濾
• 保存條件：−80°C 冷凍
• 檢測方式：NTA、TEM、Flow Cytometry（檢測標誌 CD9/CD63/CD81）

劑量與給藥方式

• 劑量：5.0E+09 exosomes
• 投與方式：關節腔內注射（IA injection）
• 動物：OA 大鼠（膝關節）

研究結果

1. 軟骨保護與影像學觀察

   micro-CT 與組織切片 顯示：

   • 外泌體治療組的軟骨表面 較為平滑
   • 侵蝕程度減少
   • 總體軟骨面積保留較佳

2. 發炎反應抑制

   關節液（Synovial fluid） 中的炎症標誌物：

   • TNF-α、IL-1β、IL-6 在外泌體組明顯下降
   • 代表外泌體可 有效降低局部發炎反應

3. 軟骨基質保護

   外泌體處理組：

   • 抑制 MMP-13、ADAMTS-5 表達（減少軟骨降解）
   • 上調 Collagen II（促進軟骨基質合成與修復）

研究結論

綜合以上實驗數據，人類臍帶間質幹細胞衍生外泌體 具有以下作用：

• ✅ 抑制局部發炎
• ✅ 減少基質降解酶活性
• ✅ 增加膠原蛋白 II（Collagen II）表達
• ✅ 促進軟骨修復與再生

研究團隊指出，外泌體是一種 前景看好的無細胞治療策略，對於骨關節炎動物模型展現顯著療效，未來有望成為 臨床治療骨關節炎的新選項。

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