پیام رسانی استخوان زایی روی ماتریکس های مبتنی بر ابریشم
تاریخ انتشار: یکشنبه 26 اردیبهشت 1395
| امتیاز:
مهندسی بافت استخوان برای ترمیم نواقص استخوانی عمدتا روی تولید گرافت های سه بعدی فوکوس کرده اند. با این حال، مکانیسم های پیام رسانی دخیل که مسئول تکوین چنین معادل های استخوانی سه بعدی هستند به میزان زیادی چشم پوشی شده است. در این جا ما جنبه های حیاتی استخوان زایی جنینی و تکوین استخوانی شامل منابع سلولی و آبشارهای پیام رسانی که پیش سازهای مزانشیمی را به سمت رده های استخوان زا هدایت می کند، توصیف کردیم. سپس با ترسیم اطلاعات زیست شناسی تکوینی، ما مرور کردیم که چگونه زیست مواد ابریشم(سیلک) می تواند پیام رسانی استخوان زا را با فوکوس روی بیان مارکرهای سطح سلولی، اطلاعات ژنومیک دارای عملکرد(mRNA) سلول های بنیادی کشت داده شده روی ماتریکس ابریشمی را تنظیم کند. در تلاش برای همانندسازی دقیق ریزمحیط in vivo استخوان زا، نقش ساختار داربست و شیمی مواد در تنظیم تمایز سلولی به تفصیل شرح داده شد. اطلاعات بدست آمده نه تنها درک ما از برهمکنش های سلول –مواد را بهبود خواهد بخشید، بلکه استراتژی های بهتری را برای پارادایم مهندسی بافت مرسوم آشکار می سازد و چشم اندازهای جدیدی را بروی تکوین درمان های مبتنی بر ابریشم علیه اختلالات استخوانی مربوط به بالین باز می کند.
Biomaterials. 2016 Apr 26;97:133-153. doi: 10.1016/j.biomaterials.2016.04.020. [Epub ahead of print]
Osteogenic signaling on silk-based matrices.
Midha S1, Murab S1, Ghosh S2.
Abstract
Bone tissue engineering has mainly focused on generating 3D grafts to repair bone defects. However, the underlying signaling mechanisms responsible for development of such 3D bone equivalents have largely been ignored. Here we describe the crucial aspects of embryonic osteogenesis and bone development including cell sources and general signaling cascades that guide mesenchymal progenitors towards osteogenic lineage. Drawing from the knowledge of developmental biology, we then review how silk biomaterial can regulate osteogenic signaling by focusing on the expression of cell surface markers, functional genomic information (mRNA) of stem cells cultured on silk matrices. In an attempt to recapitulate exact in vivo microenvironment of osteogenesis, role of scaffold architecture and material chemistry in regulating cellular differentiation is elaborated. The generated knowledge will not only improve our understanding of cell-material interactions but reveal newer strategies beyond a conventional tissue engineering paradigm and open new prospects for developing silk-based therapies against clinically relevant bone disorders.
PMID: 27163625