护软骨 + 强抗炎 + 抑凋亡，盘点干细胞外泌体改善骨关节炎的核心机制

来源：博雅

日期： 2026.03.03

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本文重点摘要

骨关节炎是全球高发退行性关节疾病，现有治疗无法逆转软骨损伤。《International Journal of Molecular Sciences》研究表明，间充质干细胞外泌体（MSC-Exos）可缓解其发病进程，外泌体均有抗炎护软骨作用。

综合体外细胞实验和体外组织实验的结果，研究团队得出了明确的核心结论：

间充质干细胞外泌体，具有良好的生物相容性，对关节软骨细胞无毒性，能够安全地发挥治疗作用；

2. 间充质干细胞外泌体能通过抑制NF-κB和MAPK炎症信号通路，降低促炎标志物和基质金属蛋白酶的表达，发挥抗炎作用；

3、间充质干细胞外泌体能够促进软骨保护标志物的表达，抑制软骨细胞凋亡，增强软骨细胞迁移能力，保护软骨基质完整性。

骨关节炎并非“老年病”，已呈年轻化趋势，核心病理是关节软骨损伤、软骨下骨异常及滑膜炎症，引发疼痛、僵硬等症状，严重时致关节畸形、丧失活动能力。

目前临床治疗以对症为主，口服抗炎药、关节注射激素、关节置换手术均有局限，无法从根本上逆转软骨损伤，寻找“治本”疗法成为研究热点。

当下，干细胞外泌体治疗骨关节炎已成为再生医学领域的研究新热点，为这一常见退行性关节病的治疗带来全新方向。

干细胞外泌体凭借安全、低免疫原性的优势，展现出更为广阔的潜力。

接下来，我们将结合最新研究文献，为大家系统总结干细胞外泌体在骨关节炎治疗中的应用现状与研究成果。

外泌体无细胞毒性，生物相容性良好

研究表明，经过外泌体处理后的软骨细胞活力均保持稳定，没有出现明显的细胞毒性，即使在1000μg/mL的高浓度下，细胞活力也未出现显著下降，反而呈现出一定的保护和增殖趋势。

图片引用自文献1

这一结果表明，间充质干细胞来源外泌体具有良好的生物相容性，对关节软骨细胞无损伤，能够在安全的浓度范围内发挥治疗作用，为其后续的临床应用奠定了重要的安全基础。

炎症是骨关节炎致病因素，外泌体能够有效阻断炎症信号传递

炎症是骨关节炎的核心致病因素，IL-1β、TNF-α等促炎因子及MMP-3、MMP-13等基质金属蛋白酶会加重软骨损伤，COX-2会加剧关节肿痛。

研究表明，间充质干细胞外泌体能抑制上述炎症标志物表达。

例如，通过抑制NF-κB和MAPK两条关键炎症信号通路发挥作用，可降低通路相关磷酸化蛋白表达，其中脐带来源间充质干细胞外泌体对两条通路的抑制作用显著，能更有效阻断炎症信号传递。

图片引用自文献1

外泌体保护软骨基质，促进细胞存活

关节软骨的核心成分是COL-2（Ⅱ型胶原蛋白）和ACAN（聚集蛋白聚糖），二者减少降解是软骨损伤的关键。

实验显示，外泌体能促进COL-2和ACAN表达，保护软骨基质。

同时，外泌体能抑制软骨细胞凋亡（降低凋亡标志物caspase-9表达），促进细胞存活。

图片引用自文献1

外泌体促进软骨细胞迁移，助力软骨修复

软骨细胞迁移能力是软骨自我修复的关键。

划痕愈合实验显示，IL-1β会显著抑制软骨细胞迁移。研究发现，间充质干细胞外泌体能显著增强其迁移能力，24小时、36小时迁移率均高于炎症对照组。

图片引用自文献1

体外组织实验的结果进一步证实，间充质干细胞外泌体，能有效保护软骨组织，缓解骨关节炎的退行性改变。

1. Sankaranarayanan, J.; Kim, H.K.; Kang, J.Y.; Kuppa, S.S.; Yang, H.Y.; Seon, J.K. Comparative Efficacy of Exosomes Derived from Different Mesenchymal Stem Cell Sources in Osteoarthritis Models: An In Vitro and Ex Vivo Analysis. Int. J. Mol. Sci. 2025, 26, 5447. https://doi.org/10.3390/ijms26125447