说到肌肉骨骼系统疾病的治疗，其很大一部分是以重建为基础，恢复人体正常的运动系统结构。但单靠手术的帮助，人体自身的修复能力在某些疾病上不能满足于要求。为了解决生命科学中组织再生的问题，干细胞技术应运而生。研究表明干细胞在骨、软骨、脊髓损伤、肌腱韧带损伤、椎间盘退行性疾病的治疗上表现出了相当的优势。下面我们就来看看干细胞针对骨科多种疾病具体的研究及临床应用及报道。
采用局部注射骨髓的方法来治疗骨缺损，有一定效果，但存在细胞流失、不能形成有效的细胞浓度梯度、不具备占位效应等问题。随着组织工程发展，干细胞复合支架材料的应用能有效防止细胞流失，支架材料还能提供细胞黏附及生长的微，具有占位效应。刘浩等将成骨后的脂肪干细胞接种到预湿的丝素蛋白/羟基磷灰石材料上，发现细胞能在材料表面正常增殖和分化，说明了丝素蛋白/羟基磷灰石作为人工骨材料具有良好的细胞相容性，能够作为组织工程骨的支架材料。
近期，Dufrane等专家组报道利用3D技术结合自体脂肪干细胞治疗大段骨缺损的案例，其用6例患者的皮下脂肪组织提取干细胞，扩增至第4代，在脱钙骨支架中行成骨，得到立体的骨样结构，然后植入6例大段骨缺损患者，并进行了长达4年的随访，其中3例患者骨愈合良好，没有出现伤口感染、疼痛、炎症反应等早期并发症，并且也没有出现恶变等远期并发症。Rastogi等专家组将40例股骨头坏死患者(ARCOⅢ)随机分为两组，一组行骨髓移植，另一组行骨髓单个核细胞移植，术后2年发现两组患者的Harris评分均升高，单个核细胞移植组的坏死面积显著降低，他发现股骨头坏死早期患者治疗效果明显优于中期和晚期患者。Sen等对比了单纯髓芯减压及髓芯减压联合细胞移植的疗效，随访24个月后发现髓芯减压联合细胞移植较单纯髓芯减压效果更优。Ma等专家组做了前瞻性的双盲随机对照研究，实验组为髓芯减压+自体骨移植+骨髓血单个核细胞移植，对照组为髓芯减压+自体骨移植。随访24个月，实验组的疗效优于对照组，并且治疗组中坏死程度为Ⅰ期或Ⅱ期的，没有一例病程进展。Martin等专家组用骨髓细胞悬液和富血小板血浆治疗Ⅰ、Ⅱ期股骨头坏死，术后患者有明显的疼痛缓解。这些研究均显示，骨髓干细胞移植治疗股骨头坏死早期有超越传统疗法的疗效。
Desai等专家组运用骨髓干细胞局部注射治疗49例胫骨骨不连患者，取得了不错的疗效。Murena等专家组将骨髓干细胞与同种异体骨及骨形态发生蛋白7复合，治疗2例肱骨折不愈合，分别在术后4个月及8个月达到了愈合标准。Qu等用细胞疗疗骨不连患者，3例用自体骨髓干细胞，6例用脐带间充质干细胞，对比两组患者均达到了临床愈合标准。
2008年，Centeno等专家组报道了2例软骨退变患者行干细胞治疗后，疼痛缓解，并且MRI检查可见软骨增加。Davatchi等专家组也进行了类似的报道，他将(8.0-9.0)×106个骨髓间充质干细胞分别注入3例膝关节骨性关节炎患者的膝关节腔中，6个月以内各项参数都有所改善，之后便开始下降，但5年后仍然高于其治疗前水平。Wong和他的团队观察关节腔内注射自体骨髓间充质干细胞联合内侧式楔形胫骨高位截骨治疗膝关节骨性关节炎的疗效，共纳入56膝，全为单间室膝关节骨性关节炎合并膝内翻患者，随机分为细胞治疗组及对照组，细胞治疗组患者在术后3周行微创膝关节腔注射扩增的骨髓间充质干细胞+透明质酸，而对照组只注射透明质酸。在排除年龄、基础评分等因素后，接受细胞治疗的患者表现出更好的疗效。目前临床上用于软骨修复的除骨髓间充质干细胞外，还有脂肪间充质干细胞，Pak提取患者自体脂肪组织干细胞，治疗了2例膝关节骨性关节炎患者和2例髋关节骨性关节炎患者，都达到了较满意的疗效，治疗12周后，2例膝关节骨性关节炎患者MRI上显示半月板厚度有所增加。Jo的团队开展了一项前瞻性对照研究，纳入了18例膝关节骨性关节炎患者，依据注入细胞数量的不同(1.0×107，5.0×107和1.0×108)分3组，注射6个月后患者的膝关节相关功能评分均有提高，并认为膝关节腔注射1.0×108脂肪干细胞，能够有效缓解膝关节骨性关节炎的疼痛症状并改善膝关节功能。
Dai等专家组采用自体骨髓间质干细胞移植入脊髓损伤区域周围治疗40例脊髓损伤患者，术后随访6个月，结果表明移植组10例患者出现了不同程度的功能、感觉改善，9例获得AISA分级改善，所有患者均未出现并发症。Cheng等专家组采用脐带间质干细胞植入损伤部位的方疗10例脊髓损伤患者，随访发现，7例患者出现了不同程度的运能改善，并且脐带间质干细胞移植效果优于单纯康复治疗，没有发现严重的并发症。MendonPa和他的团队将体外培养扩增后的自体骨髓间充质干细胞注射入14例胸髓或腰髓损伤患者的损伤部位，所有患者触觉度都有不同程度的提升，8例获得以损伤平面以下的运能改善，7例骶部感觉恢复，AISA等级提升为B，C级，测试你的前世今生9例患者的泌尿功能改善。
Ellera-Gomes等专家组将自体骨髓干细胞注射和传统肌腱损伤修复手术相结合，治疗14例肩袖完全撕裂患者，术后1年，根据MRI影像学判断，14例患者中有12例完全愈合。Hernigou等专家组也做了类似的研究，他发现腱骨愈合率及再次撕脱发生率与腱骨表面植入的间充质干细胞数量有关，45例患者在关节镜下行肩袖修复的同时植入间充质干细胞，植入的细胞量为(51000±25000)个，术后超声及MRI发现，细胞植入加快了腱骨愈合的时间及面积，并且再损伤率也要明显低于对照组。
Orozco和他的团队利用骨髓间充质干细胞髓核内植入治疗10例腰痛患者，随访1年，10例患者腰痛明显改善，了干细胞治疗椎间盘退变的可行性与安全性。Yoshikawa等专家组报道了2例干细胞治疗腰椎椎管狭窄合并椎间盘退行性变患者，其将骨髓间充质干细胞在体外用含自体血清的培养基增殖后，以胶原海绵为载体植入病变椎间盘内，2年后行MRI检查，发现椎间盘无退变征象。Pettine和他的团队对26例椎间盘退变患者行自体骨髓间充质干细胞植入术(病变椎间盘)，1年后患者的ODI和目测类比评分较治疗前明显下降；2年后，只有5例患者进行了再次手术治疗，余患者获得了长期的疼痛减轻和功能恢复。
肌肉骨骼领域的大部分疾病已经有了一套较为系统有效的诊治体系，但对于少部分的疾病仍然缺乏有效的治疗手段，并且随着人们生活质量的提高，对疗效的要求、对治疗方式的优化也有进一步的提高，这给肌肉骨骼疾病的诊治提出许多新的问题，而这些问题中有许多是与组织再生、修复密切相关的，因此干细胞在骨科疾病治疗中的地位越来越重要。