درمان های مهندسی بافت و طب ترمیمی برای پیری سلول در استخوان و غضروف
تاریخ انتشار: چهارشنبه 14 آبان 1399
| امتیاز:
ترمیم و جایگزینی استخوان دهه ها است که با استفاده از ترمیم نقص استخوان با موفقیت در کلینیک انجام شده است. با این حال ، عوارض پیوند ممکن است در شرایط چالش برانگیزتر ، پیری سلول استخوانی و پوکی استخوان (OP) رخ دهد. با توجه به شرایط خاص ریز محیطی ، از جمله عوامل هورمونی ، تغذیه ای و پیری ، پاسخ سلول های استخوانی با تغییر همراه بوده و به پیری سلول و پوکی استخوان ختم می شود. بنابراین ترمیم بافت استخوان با افزایش عارضه ناحیه پیوند محدود شده و منجر به نارسایی پیوند استخوان می شود. در چنین وضعیت پاتولوژیکی ، گرافت ها و جایگزین های استخوان برای بهبود مهندسی بافت استخوان و تقویت ترمیم پیوند استخوان با درمان های OP همراه هستند. این جایگزین ها با کاربردهای درمانی مبتنی بر OP در حال تبدیل شدن به یکی از زمینه های رو به رشد در ترمیم استخوان هستند. گرافت های استخوانی، مانند داربست ها با داروهای ضد استئوپروتیک آزاد کننده و کاشت با سطح درمانی اصلاح شده ، برای افزایش قابل توجه تراکم استخوان و همچنین بهبود بازسازی استخوان مورد مطالعه قرار گرفته است. در این بررسی ، ما در مورد درک کامل از روند بازسازی استخوان ، پیری سلول استخوان و مکانیسم های OA و OP بحث می کنیم. بر اساس این درک ، بررسی حاضر بر روی روشهای درمانی OP و پیوندهای استخوانی اعمال شده در مدل پیری استخوان متمرکز است و جهت آینده را در کارآزمایی بالینی فراهم می کند. این بررسی در مورد درمان های مهندسی بافت و داروهای بازساختی برای بیماریهای استخوانی مرتبط با پیری که در جامعه پیر بسیار نگران کننده است ،بحث می کند. این روش های درمانی می توانند باعث بهبود بازسازی بافت استخوان ، افزایش کیفیت ترمیم استخوان و ارائه بینش جدیدی در زمینه درمان های بالینی استخوان و بازسازی پیری شوند.
Tissue Engineering and Regenerative Medicine Therapies for Cell Senescence in Bone and Cartilage
Qinghao Zhang 1 2, Ian Nettleship 2, Eva Schmelzer 3, Jorg Gerlach 3, Xuewei Zhang 1, Jing Wang 1, Changsheng Liu 1
Abstract
The bone repair and substitute have been developed for decades with the bone defect repair applied successfully in clinical. However, implant complications may occur in more challenging situations, bone cell senescence and osteoporosis (OP). Due to certain microenvironment conditions, including hormonal, nutritional, and aging factors, the bone cell responses are regulated to alteration and end into cell senescence and OP. Thus, the bone tissue regeneration is limited with site morbidity increased, leading to bone graft failure. In such pathological state, bone grafts and substitutes are companied with OP therapies to improve bone tissue engineering and to enhance bone graft healing. Those substitutes with OP therapeutic-based applications have been becoming a growing field of interest in bone repair. Bone grafts, such as scaffolds with antiosteoporotic drugs releasing and implants with surface therapeutic modified, are studied to significantly increase low bone density as well as improve impaired bone regeneration. In this review, we discuss a thorough understanding in bone remodeling process, bone cell senescence, and mechanisms of OA and OP. Based on the understanding, the review concentrates on the treatments to the OP and the bone grafts applied in the bone senescence model and provides a future direction in clinical trial. Impact Statement This review discusses the tissue engineering and regenerative medicine therapies for aging-related bone diseases, which have been highly concerned in aging society. These therapies can improve the efficacy of bone tissue regeneration, enhance the quality of bone repair, and provide new insights in the field of bone clinical treatments and aging regeneration.
PMID: 31801419