چکیده:

مهندسی بافت استخوان، یکی از پرامیدترین حوزه های تحقیقاتی بوده است که کاربرد بالینی بالایی برای درمان عیوب استخوانی را فراهم می آورد. اخیراً، سلول های بنیادی شامل سلول های بنیادی جنینی (ESCs)، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان (BM-MSCs)، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بند ناف (UCB-MSCs)، سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی (ADSCs)، سلول های بنیادی مشتق از ماهیچه (MDSCs) و سلول های بنیادی پالپ دندانی (DPSCs) به دلیل توان بیولوژیکی متمایزشان در تمایز به رده سلولی استخوان ساز  شدیداً در حوزه مهندسی بافت استخوان مورد توجه قرار گرفته اند. کاربرد این سلول ها در مهندسی بافت استخوان مستلزم تمایز این سلول ها به سلول های تشکیل دهنده استخوان یعنی استئوبلاست ها در شرایط in vitro می باشد. به این منظور، تمایز کارا به سمت رده سلولی استخوان در شرایط in vitro به طراحی پروتکل های تخصصی و کاملا معین و تعریف شده نیاز دارد. این امر احتمال تمایز خودبه خودی به رده های سلولی مختلف را کاهش خواهد داد و باعث افزایش منابع سلولی در دسترس برای استفاده در روش های درمانی مهندسی بافت استخوانی می گردد. این مقاله مروری به بررسی دقیق راهکارهای آزمایشگاهی مختلفی که می توانند جهت هدایت تمایز ESC، BM-MSC، UCB-MSC، ADSC،MDSC و DPSC به رده های سلولی استخوان ساز به کار گرفته شوند و بررسی کاربردهای بالقوه آنها در مهندسی بافت به ویژه بازسازی استخوان می پردازد.

Stem cells in bone tissue engineering.

Seong JM, Kim BC, Park JH, Kwon IK, Mantalaris A, Hwang YS.

Source

Department of Preventive and Social Dentistry & Institute of Oral Biology, College of Dentistry, Kyung Hee University, Seoul 130-701, Korea.

Abstract

Bone tissue engineering has been one of the most promising areas of research, providing a potential clinical application to cure bone defects. Recently, various stem cells including embryonic stem cells (ESCs), bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs), umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (UCB-MSCs), adipose tissue-derived stem cells (ADSCs), muscle-derived stem cells (MDSCs) and dental pulp stem cells (DPSCs) have received extensive attention in the field of bone tissue engineering due to their distinct biological capability to differentiate into osteogenic lineages. The application of these stem cells to bone tissue engineering requires inducing in vitro differentiation of these cells into bone forming cells, osteoblasts. For this purpose, efficient in vitro differentiation towards osteogenic lineage requires the development of well-defined and proficient protocols. This would reduce the likelihood of spontaneous differentiation into divergent lineages and increase the available cell source for application to bone tissue engineering therapies. This review provides a critical examination of the various experimental strategies that could be used to direct the differentiation of ESC, BM-MSC, UCB-MSC, ADSC, MDSC and DPSC towards osteogenic lineages and their potential applications in tissue engineering, particularly in the regeneration of bone