مکانیسم های مولکولی تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان به استئوبلاست ها
استخوان بافت پویایی است که به طور مداوم با عمل هماهنگ دو نوع سلول، یعنی استئوکلاست های جذب کننده استخوان و استئوبلاست های سازنده استخوان بازسازی می شود. با این حال ، در برخی شرایط ، بازسازی استخوان بیش از ظرفیت خود ترمیمی استخوان است . این اغلب درموارد بعد از شکستگی استخوان ، جراحی تومور استئولیتیک استخوان، یا استئونکروز قابل توجه است. در این راستا، مهندسی بافت استخوان با استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی اتولوگ و آلوژن مغز استخوان ( MSC ) به طور گسترده ای توسعه یافته است. سلول های بنیادی مزانشیمی را می توان از مغز استخوان یا سایر بافت ها مانند بافت چربی و یا بند ناف جدا کرد و با یا بدون تحریک و تقویت قبلی به آسیب های استخوانی پیوند زد . با این حال ، نتیجه اکثر مطالعات پیش بالینی نسبتا ناامید کننده باقی مانده است . به نظر می رسد درک بهتر مراحل پی در پی و مکانیزم های مولکولی درگیر در تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به استئوبلاست  برای بهینه سازی درمان استخوان با MSC بسیار مهم باشد. دراین بررسی، ما ابتدا عوامل رشد مهمی را که باعث تحریک ساخت استئوبلاست ها می شود، ارائه می کنیم. سپس فاکتورهای رونویسی اصلی را که تمایزاستئوبلاست ها را تنظیم می کنند و microRNA هایی ( miRs ) را که بیان آنها را مهارمی کند، مرور خواهیم کرد. درآخر در مورد مقالاتی که ازاین عوامل و miRs ها برای توسعه استراتژی های درمان استخوان با MSC استفاده کردند، بحث می کنیم. ما به ویژه برمطالعات انجام شده با استفاده از سلول های بنیادی انسانی و سپس برتفاوت های معنی دارموجود بین مکانیسم های تمایزاستئوبلاست ها در انسان و موش به عنوان مثال، تمرکز خواهیم کرد.

World J Stem Cells. 2013 Oct 26;5(4):136-148.

Molecular mechanisms of mesenchymal stem cell differentiation towards osteoblasts.

Fakhry M, Hamade E, Badran B, Buchet R, Magne D.

Source

Maya Fakhry, René Buchet, David Magne, ICBMS, UMR CNRS 5246, University of Lyon 1, 69622 Villeurbanne Cedex, France.

Abstract

Bone is a dynamic tissue that is constantly renewed by the coordinated action of two cell types, i.e., the bone-resorbing osteoclasts and the bone-forming osteoblasts. However, in some circumstances, bone regeneration exceeds bone self repair capacities. This is notably often the case after bone fractures, osteolytic bone tumor surgery, or osteonecrosis. In this regard, bone tissue engineering with autologous or allogenic mesenchymal stem cells (MSCs) is been widely developed. MSCs can be isolated from bone marrow or other tissues such as adipose tissue or umbilical cord, and can be implanted in bone defects with or without prior amplification and stimulation. However, the outcome of most pre-clinical studies remains relatively disappointing. A better understanding of the successive steps and molecular mechanisms involved in MSC-osteoblastic differentiation appears to be crucial to optimize MSC-bone therapy. In this review, we first present the important growth factors that stimulate osteoblastogenesis. Then we review the main transcription factors that modulate osteoblast differentiation, and the microRNAs (miRs) that inhibit their expression. Finally, we also discuss articles dealing with the use of these factors and miRs in the development of new bone MSC therapy strategies. We particularly focus on the studies using human MSCs, since significant differences exist between osteoblast differentiation mechanisms in humans and mice for instance.

PMID: 24179602