基于靶向肽改造的间充质干细胞用于膝骨关节炎治疗的作用机制与研究进展

摘要

膝骨关节炎（KOA）作为高致残性退行性关节疾病，非甾体抗炎药治疗难以逆转软骨损伤。间充质干细胞（MSCs）虽具软骨分化与免疫调节潜能，但天然MSCs的应用存在归巢效率低（<5%到达损伤区）、关节腔滞留短（<24 h）及炎症微环境下异常肥大分化（高表达Col10a1/Runx2）等主要瓶颈。该综述提出了以靶向肽工程化改造MSCs为核心策略：(1)靶向修饰：通过仿生学设计，采用点击化学或膜疏水插入法修饰MSCs表面，其归巢效率（局部浓度提高3倍）及滞留时间（≥7 d）均得到显著改善。(2)协同递送系统：整合纳米载体形成“双工程化MSCs”，同步精准调控软骨分化并重塑免疫微环境。KOA小鼠模型及人软骨外植体实验显示工程化MSCs促进软骨基质再生，改善病理评分。临床试验证实同种异体MSCs及联合疗法可缓解疼痛、改善功能并延缓进展，获《中国骨关节炎诊疗指南（2024版）》早期KOA阶梯治疗推荐。临床转化需解决靶向肽稳定性、纳米载体长期安全性及标准化问题。未来方向包括开发抗酶解肽（D-氨基酸替代）、靶向肽-外泌体无细胞疗法、AI辅助肽设计，以及建立自动化生产与多维度疗效标准，推动其成为中早期KOA的疾病修饰疗法。

关键词

膝骨关节炎 / 间充质干细胞 / 靶向肽 / 归巢 / 软骨再生 / 免疫调节 / 工程化 / 疾病修饰疗法