幹細胞による半月板損傷の改善は、主に組織再生と修復促進のメカニズムに基づいています。以下のような原理で改善が期待されています。
1. 幹細胞の分化能力
幹細胞は、特定の細胞に分化する能力(分化能)を持っており、半月板の損傷部分に注入されると、その周囲の環境に応じて軟骨細胞や結合組織細胞に変わることができます。具体的には、脂肪幹細胞や骨髄幹細胞が半月板組織に変わり、損傷部位を修復するための新しい細胞を提供します。この過程を再生医療と呼びます。
2. 組織修復の促進
幹細胞は直接的に組織の再生を助けるだけでなく、成長因子やサイトカイン(細胞間で信号を伝える分子)を分泌することで、損傷部位の治癒を促進します。これらの因子は、周囲の細胞に働きかけて血流を増やし、炎症を抑え、修復を促進する役割を果たします。
3. 炎症の抑制
半月板損傷後、炎症反応が起こります。これが治癒過程を妨げることがありますが、幹細胞は炎症を抑える効果を持つことが知られています。幹細胞が分泌する抗炎症因子により、局所的な炎症が軽減され、組織修復が円滑に進みます。
4. 血流の改善
損傷した半月板は、血流が非常に限られているため、自己修復能力が低いです。幹細胞は血管新生(新しい血管を作るプロセス)を促進する可能性があり、これにより半月板への血流が改善し、栄養供給や酸素供給が促進されることで、修復過程が改善されます。
5. 機械的支持の改善
幹細胞が分化した新しい組織が、損傷した半月板の構造を補完することで、膝関節の安定性や機能が向上します。これにより、再び衝撃吸収機能が改善され、膝の動きがスムーズになります。
まとめ
幹細胞治療は、直接的な組織再生と間接的な治癒促進作用によって、半月板損傷を改善することが期待されています。