به سوی بازسازی غضروف مفصلی
غضروف مفصلی به عنوان غضروف شفاف دائمی طبقه بندی شده و دارای تفاوت های قابل توجهی در ساختار، اجزای ماتریکس خارج سلولی، مشخصات بیان ژن و خواص مکانیکی نسبت به غضروف شفاف موقتی که در صفحات رشد اپی فیزی یافت می شود، است . در روند تکوین مفصل سینوویال ، غضروف مفصلی از ناحیه میانی مشتق شده و درمرز پیش ساز ابتدایی غضروف گسترش یافته و ایجاد ساختار منطقه را در طول زمان تثبیت کرده و از حرکت روان مفصل سینوویال درطی زندگی پشتیبانی می کند. اعمال آبشاری تنظیم کننده های کلیدی مانند Wnts ، GDF5، Erg و PTHLH هماهنگ کننده مراحل پی در پی شکل گیری غضروف مفصلی است. سلولهای غضروفی مفصل نه تنها بطورمحدود بوسیله تمایز به یک مرحله هیپرتروفیک توسط عوامل اتوکرین و پاراکرین و ریز محیط ماتریکس خارج سلولی کنترل می شوند، بلکه پتانسیل هیپرتروفی شدن آنها نیزحفظ می شود. منطقه اصلی کلسیفیه شدن غضروف مفصلی به استخوان زیر غضروفی متصل است، اما نه شامل رگ های خونی است و نه با استخوان جایگزین شده است، که بسیار با صفحات رشد در تضاد می باشد. غضروف مفصلی ظرفیت ترمیم محدودی دارد، اما به احتمال زیاد دارای منبعی از سلول های بنیادی ذاتی در لایه سطحی و شیار Ranvier، بافت داخل مفصلی مانند سینوویوم و پد چربی و مغزاستخوان زیراستخوان زیرغضروفی و توانایی استفاده ازآنها است. با توجه به دیدگاه های بیولوژیکی درموردغضروف مفصلی، چند نکته مهم برای بازسازی غضروف مفصلی مطرح شده است. ما باید ماهیت بازسازی غضروف را به عنوان غضروف شفاف دائم و نه فقط غضروف شفاف ارزیابی کنیم. همچنین باید مطالعه کنیم چگونه می توان فنوتیپ هیپرتروفی سلول های پیوندی را دربافت بازسازی شده بطور پایدار مهار کرد. علاوه بر این، ما باید روش ها و معرف هایی را برای جذب فعال سلول های بنیادی / پیش ساز ذاتی به جایگاه آسیب دیده توسعه دهیم.
Birth Defects Res C Embryo Today. 2013 Sep;99(3):192-202. doi: 10.1002/bdrc.21042.
Toward regeneration of articular cartilage.
Iwamoto M, Ohta Y, Larmour C, Enomoto-Iwamoto M.
Source
Translational Research Program in Pediatric Orthopaedics, Division of Orthopaedic Surgery, Department of Surgery, Children's Hospital of Philadelphia, Philadelphia, Pennsylvania; McKay Orthopaedic Research Laboratory, Department of Orthopaedic Surgery, Perleman School of Medicine, University of Philadelphia, Philadelphia, Pennsylvania.
Abstract
Articular cartilage is classified as permanent hyaline cartilage and has significant differences in structure, extracelluar matrix components, gene expression profile, and mechanical property from transient hyaline cartilage found in the epiphyseal growth plate. In the process of synovial joint development, articular cartilage originates from the interzone, developing at the edge of the cartilaginous anlagen, and establishes zonal structure over time and supports smooth movement of the synovial joint through life. The cascade actions of key regulators, such as Wnts, GDF5, Erg, and PTHLH, coordinate sequential steps of articular cartilage formation. Articular chondrocytes are restrictedly controlled not to differentiate into a hypertrophic stage by autocrine and paracrine factors and extracellular matrix microenvironment, but retain potential to undergo hypertrophy. The basal calcified zone of articular cartilage is connected with subchondral bone, but not invaded by blood vessels nor replaced by bone, which is highly contrasted with the growth plate. Articular cartilage has limited regenerative capacity, but likely possesses and potentially uses intrinsic stem cell source in the superficial layer, Ranvier's groove, the intra-articular tissues such as synovium and fat pad, and marrow below the subchondral bone. Considering the biological views on articular cartilage, several important points are raised for regeneration of articular cartilage. We should evaluate the nature of regenerated cartilage as permanent hyaline cartilage and not just hyaline cartilage. We should study how a hypertrophic phenotype of transplanted cells can be lastingly suppressed in regenerating tissue. Furthermore, we should develop the methods and reagents to activate recruitment of intrinsic stem/progenitor cells into the damaged site. Birth Defects Research (Part C) 99:192-202, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.
PMID: 24078496