top of page

自體骨髓濃厚液

骨髓抽吸濃縮液(Bone Marrow Aspirate Concentrate, BMAC)，是一種臨床上用於促進組織修復和再生的生物製劑。其製備方式為取得病患骨髓液後，透過離心將骨髓中可協助修復的細胞濃縮，如:間質幹細胞、血小板、白血球及消炎物質。經過濃縮的BMAC可以直接注射到患部進行治療。目前較常使用於關節、軟組織及骨骼的病症，具體取決於患者狀況、醫師評估和治療目標而定。

骨髓的介紹

骨髓是一種柔軟、黏稠的組織，呈半固體狀。骨髓主要存在的位置在骨頭的海綿骨中（spongy bone，也稱為cancellous bone），通常分佈在骨髓腔的末端，成人的骨髓分佈主要在骨盆骨、胸骨、肋骨等。海綿骨的結構類似於一個網狀的結構，其中有許多骨小樑（trabeculae）交織排列，提供支撐和增強結構強度。由於未分化的前驅細胞及間質幹細胞存在於海綿骨中，這些細胞在成熟過程中會向骨髓腔內部的血管移動，進而運送至全身，因此在抽取骨髓液時，會從海綿骨抽取間質幹細胞(mesenchymal stem cell, MSC)，利用其可分化成肌肉、骨骼及軟骨的特性，作為再生修復的材料。

間質幹細胞的介紹

間質幹細胞（Mesenchymal Stem Cells，簡稱MSCs）是一種多功能幹細胞，它們存在於成年人的各種組織和器官中，包括骨髓、脂肪、肌肉、皮膚等。間質幹細胞具備分化潛力，然而相比於直接分化成特定組織，間質幹細胞的作用更像是「指揮官」，它們可以釋放出多種生長因子、細胞訊號和免疫調節分子，調控周圍細胞的活性，喚醒組織中的前驅細胞（progenitor cell）進行分化和修復。這種間接的影響可以促進組織的修復，並促使血管新生、細胞增生等過程。


人體骨髓中含有的間質幹細胞（MSCs）裡具備免疫調節屬性、抑制細胞凋亡、調控分化的能力。

免疫調節:
間質幹細胞具有免疫調節的能力，這意味著它們可以幫助調節免疫系統的活性，有助於平衡免疫反應。間質幹細胞可以釋放多種免疫調節分子，如細胞因子和趨化因子，這些分子可以影響免疫細胞的活性，調節免疫反應的程度，並減少過度的炎症反應。這使得間質幹細胞在治療自體免疫性疾病和抗排斥反應等方面具有潛力

抑制細胞凋亡:
細胞凋亡是一種程序性細胞死亡，間質幹細胞具有抑制這種死亡過程的能力。它們可以釋放抗凋亡蛋白和生長因子，保護受損細胞免受凋亡的影響，有助於維持組織的細胞存活，並促進組織修復。

調控分化的能力:
間質幹細胞可以釋放生長因子和信號分子，這些分子可以影響周圍細胞的分化方向。將前驅細胞引導為所需的細胞類型，促進組織修復和再生。

此外，間質幹細胞含有多種生長因子，包括轉化生長因子-β (TGF-β)、血小板衍生生長因子 (PDGF)、骨形態發生蛋白 BMP-2 和 BMP-7

轉化生長因子-β (TGF-β):
TGF-β 是一種重要的生長因子，可以調節細胞的增殖、分化和基質生成。它在組織修復過程中具有關鍵作用，可以促進軟骨和骨組織的再生，並參與傷口癒合過程。

血小板衍生生長因子 (PDGF):
PDGF 是一種能夠刺激血小板、纖維母細胞和內皮細胞的生長和分化的因子。它可以促進血管新生和組織修復，有助於傷口癒合和再生過程。

骨形態發生蛋白 (BMPs) BMP-2 和 BMP-7:
骨形態發生蛋白（BMP）是一類對骨組織的形成和再生具有關鍵作用的生長因子。BMP-2和BMP-7可以促進骨細胞的增殖

這些生長因子的存在使得間質幹細胞在組織修復和再生過程中扮演重要角色。間質幹細胞可以釋放這些生長因子，刺激周圍組織的細胞增殖、分化和再生，促進傷口癒合，並同時發揮抗發炎的作用，減少炎症反應。對於關節修復而言，間質幹細胞的能力在關節退化和損傷的治療中具有重要意義[2].

骨髓抽吸濃縮液中的抗發炎蛋白

在臨床應用和研究中，骨髓抽吸濃縮液的治療機轉不僅僅侷限於間質幹細胞，也同時來自於骨髓中的各種生長因子和細胞激素。這些生物分子在組織修復和再生中扮演重要角色，可以刺激細胞增殖、分化和修復的過程，同時調節免疫反應和炎症，促進傷口癒合。其中Interleukin-1 receptor antagonist ( IL-1Ra)，是Interleukin-1（IL-1）的拮抗劑，IL-1是一種促進發炎和免疫反應的細胞因子，參與多種生理和病理過程，包括炎症、免疫調節和組織損傷的修復。IL-1Ra的作用是與IL-1競爭受體，抑制發炎反應的機轉產生。和血液中相比，骨髓濃縮液中含有大量的IL-1Ra。這使得骨髓濃縮液在止痛和抗發炎方面的效果可能比其他血液製品如血小板富含血漿（PRP）更為有效[3]

BMAC重要功能

  • 軟骨修復及生成反應: PDGF, TGF-β

  • 調節或減緩發炎反應: IL-1Ra, TGF-β

  • 血管新生反應: PDGF

臨床應用

髖關節壞死 [1]

椎間盤纖維管破裂 [3]

Grade 3 & 4退化性關節炎 [2]

骨癒合不全 [4]

軟骨修復 [5]

Reference List

  • [1] Kruel, A. V. S., Ribeiro, L. L., Gusmão, P. D., Huber, S. C., & Lana, J. F. S. D. Orthobiologics in the treatment of hip disorders. World journal of stem cells, 2021; 13(4), 304.

  • [2] Themistocleous, G. S., Chloros, G. D., Kyrantzoulis, I. M., Georgokostas, I. A., Themistocleous, M. S., Papagelopoulos, P. J., & Savvidou, O. D.. Effectiveness of a single intra-articular bone marrow aspirate concentrate (BMAC) injection in patients with grade 3 and 4 knee osteoarthritis. Heliyon, 2018; 4(10).

  • [3] Hernigou, P., Dubory, A., Homma, Y., Guissou, I., Flouzat Lachaniette, C. H., Chevallier, N., & Rouard, H. Cell therapy versus simultaneous contralateral decompression in symptomatic corticosteroid osteonecrosis: a thirty year follow-up prospective randomized study of one hundred and twenty five adult patients. International orthopaedics, 2018; 42, 1639-1649.

  • [4] Modest, J. M., Lemme, N. J., Testa, E. J., Evans, A. R., & Reid, D. B. Successful Fracture Healing for Femoral Neck Nonunion with Bone Marrow Aspirate Concentrate. Rhode Island Medical Journal, 2022; 105(2), 13-16.

  • [5] Gobbi, A., Karnatzikos, G., Scotti, C., Mahajan, V., Mazzucco, L., & Grigolo, B. (2011). One-step cartilage repair with bone marrow aspirate concentrated cells and collagen matrix in full-thickness knee cartilage lesions: results at 2-year follow-up. Cartilage, 2(3), 286-299.

loader,gif
bottom of page