Osteoarthritis (OA) is the most common form of arthritis, characterized by cartilage destruction, pain and inflammation in the joints. Existing medications can provide relief from the symptoms, but their effects on the progression of the disease are limited. TissueGene-C (TG-C) is a novel cell and gene therapy for the treatment of OA, comprising a mixture of human allogeneic chondrocytes and irradiated cells engineered to overexpress transforming growth factor-β1 (TGF-β1). This study aims to investigate the efficacy and mechanism of action of TG-C in a rat model of OA. Using the monosodium-iodoacetate (MIA) model of OA, we examined whether TG-C could improve OA symptoms and cartilage structure in rats. Our results showed that TG-C provided pain relief and cartilage structural improvement in the MIA OA model over 56 days. In parallel with these long-term effects, cytokine profiles obtained on day 4 revealed increased expression of interleukin-10 (IL-10), an anti-inflammatory cytokine, in the synovial lavage fluid. Moreover, the increased levels of TGF-β1 and IL-10 caused by TG-C induced the expression of arginase 1, a marker of M2 macrophages, and decreased the expression of CD86, a marker of M1 macrophages. These results suggest that TG-C exerts a beneficial effect on OA by inducing a M2 macrophage-dominant micro-environment. Cell therapy using TG-C may be a promising strategy for targeting the underlying pathogenic mechanisms of OA, reducing pain, improving function, and creating a pro-anabolic micro-environment. This environment supports cartilage structure regeneration and is worthy of further evaluation in future clinical trials.

骨关节炎（OA）是最常见的关节炎形式，其特征是关节的软骨破坏，疼痛和炎症。现有药物可以缓解症状，但是它们对疾病进展的作用是有限的。TissueGene-C（TG-C）是一种用于治疗OA的新型细胞和基因疗法，包含人类同种异体软骨细胞和经工程改造以过表达转化生长因子-β1（TGF-β1）的辐射细胞的混合物。这项研究旨在探讨TG-C在OA大鼠模型中的功效和作用机制。使用OA的碘乙酸单钠（MIA）模型，我们检查了TG-C是否可以改善大鼠的OA症状和软骨结构。我们的结果表明，TG-C在MIA OA模型中提供了超过56天的疼痛缓解和软骨结构改善。与这些长期作用并行的是，第4天获得的细胞因子谱显示滑膜灌洗液中白细胞介素10（IL-10）（一种抗炎细胞因子）的表达增加。此外，由TG-C引起的TGF-β1和IL-10水平的增加诱导了精氨酸酶1的表达，M2巨噬细胞的标志物，而降低了CD86的表达，M86巨噬细胞的标志物。这些结果表明TG-C通过诱导以M2巨噬细胞为主的微环境对OA发挥有益作用。使用TG-C的细胞疗法可能是针对OA的潜在致病机制，减轻疼痛，改善功能并创造促代谢微环境的一种有前途的策略。这种环境支持软骨结构的再生，值得在未来的临床试验中进一步评估。在第4天获得的细胞因子谱显示滑膜灌洗液中抗炎细胞因子白细胞介素10（IL-10）的表达增加。此外，由TG-C引起的TGF-β1和IL-10水平的增加诱导了精氨酸酶1的表达，M2巨噬细胞的标志物，而降低了CD86的表达，M86巨噬细胞的标志物。这些结果表明TG-C通过诱导以M2巨噬细胞为主的微环境对OA发挥有益作用。使用TG-C的细胞疗法可能是针对OA的潜在致病机制，减轻疼痛，改善功能并创造促代谢微环境的一种有前途的策略。这种环境支持软骨结构的再生，值得在未来的临床试验中进一步评估。在第4天获得的细胞因子谱显示滑膜灌洗液中抗炎细胞因子白细胞介素10（IL-10）的表达增加。此外，由TG-C引起的TGF-β1和IL-10水平的增加诱导了精氨酸酶1的表达，M2巨噬细胞的标志物，而降低了CD86的表达，M86巨噬细胞的标志物。这些结果表明TG-C通过诱导以M2巨噬细胞为主的微环境对OA发挥有益作用。使用TG-C的细胞疗法可能是针对OA的潜在致病机制，减轻疼痛，改善功能并创造促代谢微环境的一种有前途的策略。这种环境支持软骨结构的再生，值得在未来的临床试验中进一步评估。