Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint disease caused by chronic inflammation that damages articular cartilage. In addition to the wear and tear of joints, aberrant remodelling driven by a significant presence of inflammatory mediators within the joint is one of the key mechanisms in the pathogenesis of OA. Among these factors, hyperactivation of Teffs subsets plays a crucial role in promoting this pathological process. The immune imbalance between proinflammatory CD4 + effector T cells (proinflammatory Teffs) and Tregs could be a crucial factor in the pathogenesis of OA. Therefore, correcting the imbalance of Tregs/proinflammatory Teffs may slow or inhibit the occurrence and development of OA, which could be a potential target for the treatment of OA. Mesenchymal stem cells (MSCs) possess anti-inflammatory and immunomodulatory properties, regulating both adaptive and innate immunity through mechanisms involving soluble factors such as IDO, PGE2, and TGF-β, as well as cell-to-cell contact and exosomes. Correcting the imbalance between Tregs and proinflammatory Teffs may be one of the mechanisms of MSCs in the treatment of OA. Therefore, this review aims to summarize the relationship between OA and the immune imbalance between Tregs and proinflammatory Teffs, the immunoregulatory role of Tregs in OA, and the role of MSCs and their exosomes in correcting the imbalance between Tregs and proinflammatory Teffs.

Abstract The joint prosthesis plays a vital role in the outcome of total hip arthroplasty. The key factors that determine the performance of joint prostheses are the materials used and the structural design of the prosthesis. This study aimed to fabricate a porous tantalum (Ta) hip prosthesis using selective laser melting (SLM) technology. The feasibility of SLM Ta use in hip prosthesis was verified by studying its chemical composition, metallographic structure and mechanical properties. In vitro experiments proved that SLM Ta exhibited better biological activities in promoting osteogenesis and inhibiting inflammation than SLM Ti6Al4V. Then, the topological optimization design of the femoral stem of the SLM Ta hip prosthesis was carried out by finite element simulation, and the fatigue performance of the optimized prosthesis was tested to verify the biomechanical safety of the prosthesis. A porous Ta acetabulum cup was also designed and fabricated using SLM. Its mechanical properties were then studied. Finally, clinical trials were conducted to verify the clinical efficacy of the SLM Ta hip prosthesis. The porous structure could reduce the weight of the prosthesis and stress shielding and avoid bone resorption around the prosthesis. In addition, anti-infection drugs can also be loaded into the pores for infection treatment. The acetabular cup can be custom-designed based on the severity of bone loss on the acetabular side, and the integrated acetabular cup can repair the acetabular bone defect while achieving the function of the acetabular cup.

The injection of bone mesenchymal stem cells (BMSCs) for osteoarthritis (OA) treatment fails to address the disrupted extracellular microenvironment, limiting the differentiation and paracrine functions of BMSCs and resulting in suboptimal therapeutic outcomes. Proteoglycans (PGs) promote cell differentiation, tissue repair, and microenvironment remodeling. This study investigated the potential of combining PGs with BMSCs to increase the efficacy of OA treatment.