膝骨关节炎的本质是关节软骨的进行性破坏。软骨作为关节的“缓冲垫”，其退变会导致软骨下骨外露、骨刺形成、滑膜炎症及关节液失衡。

这一过程伴随恶性循环：力学失衡（软骨损伤→力线偏移→韧带/半月板损伤）与生化紊乱（炎症→酶降解→软骨进一步损伤）形成双向正反馈，最终导致不可逆关节破坏。传统治疗如非甾体抗炎药或关节腔注射（如透明质酸）仅能短期抑制炎症或润滑关节，却无法修复已损伤的软骨结构。

干细胞凭借其自我更新、多向分化和旁分泌调控三大核心能力，直击膝骨关节炎的病理根源：

间充质干细胞（MSCs）可定向分化为软骨细胞，直接填补缺损的软骨组织，恢复关节面的平滑与缓冲功能。实验证实，干细胞通过激活软骨细胞标志基因（如 aggrecan、Sox-9），促进软骨基质合成，抑制细胞凋亡。

干细胞分泌的抗炎因子（如IL-10、TGF-β）能抑制滑膜炎症，降低促炎因子（如TNF-α、IL-1β）浓度，阻断炎症对软骨的持续破坏。

干细胞通过旁分泌作用释放外泌体、生长因子（如IGF-1、VEGF），激活局部组织修复信号通路，促进血管新生与基质重建，为软骨再生提供支持。

关键意义：干细胞不仅修复结构损伤，更从分子层面重塑关节稳态，打破“损伤-炎症-再损伤”的恶性循环。

临床效果：多项研究采用WOMAC（骨关节炎指数）、VAS（疼痛评分）等指标评估，证实干细胞治疗后患者疼痛显著减轻、关节功能提升。例如，一项针对467名患者的中期随访显示，干细胞治疗后5年内关节功能评分保持稳定。

安全性：多数报道称不良反应轻微（如短暂关节肿痛），严重并发症罕见。但研究者强调需警惕感染风险（尤其监管不规范机构）及个体疗效差异。

现存挑战：干细胞疗法仍面临标准化不足（细胞来源、剂量、制备工艺差异）、长期疗效验证及成本高昂等问题。

运动员的关节损伤与膝骨关节炎病理高度相似。干细胞在韧带撕裂、肌腱炎、软骨缺损等运动损伤中展现卓越潜力：加速组织愈合，减少康复时间；增强肌肉与骨骼的再生能力；延缓关节退变进程，保护运动生涯。未来通过结合精准康复训练，干细胞有望成为运动医学的“黄金方案”。