اثرات محصولات تخریب منیزیم بر روی سرنوشت سلول بنیادی مزانشیمی و استئوبلاستوژنز

تاریخ انتشار: شنبه 31 مرداد 1394 | امتیاز: Article Rating

خصوصیات منحصر به فرد منیزیم (Mg) و آلیاژهای آن که ترکیبی از خصوصیات مکانیکی مطلوب، سازگاری نسجی، و زیست تخریب پذیری می باشند، که تا به امروز عمدتاً به پلیمرها محدود شده اند، مطالعه آن در زمینه ایمپلنتولوژی را توجیه می نمایند. مطالعه قبلی در داخل بدن امکان استخوان سازی با اثرات فلزات بر پایه Mg را تأکید کرده اند، و چندین مطالعه در محیط آزمایشگاه اثرات مثبت مواد زیستی غنی از Mg را مشخص نموده اند. با این حال، اگر چه مشاهده فعالیت بیولوژیکی منیزیم جذاب است، میزان زیادی از آن ناشناخته باقی مانده است. علاوه بر این، با توجه به افزایش تنظیمات، ارائه ایمپلنت جدید به بازار باید با درک کامل مکانیکی همراه باشد. بنابراین، به تقلید اثرات داخل بدن تخریب ایمپلنت های بر پایه Mg بر روی تمایز سلول بنیادی مزانشیمی در طول شکل پذیری استخوان، سلول های پیشساز جنینی چند توانه غیر خونساز، از جمله سلول های دور عروقی بندناف انسانی (HUCPV)، به مدت سه هفته با یا بدون محیط تمایزی استئوبلاستیک و با یا بدون عصاره منیزیم (حدود mM5) کشت داده شدند. تا اندازه ای مکانیسم مشخص شد یا با انتخاب مسیر جهت بررسی بیشتر، یک انتخاب بسیار گسترده از ژن ها انتخاب شدند (از جمله آنهایی که در سنجش اسمولالیته دخیل هستند). چندین مارکر کلاسیک استخوان نیز در سطح ژن و پروتئین مطالعه شدند. اطلاعات پیشنهاد می کنند که عصار Mg به تنهایی  توانایی تکثیر سلول یا به تأخیر اندازی در سرنوشت طبیعی بلوغ/تمایز را دارد. با این حال، هنگامی که سلول ها به سمت تمایز به استئوبلاست هدایت می شوند، اثر عصاره Mg بسیار پیچیده تر می شود، از طریق مسیرهای مختلف به طور مثبت یا منفی بر تمایز اثر می گذارد. این نتایج اولیه به منظور اثبات انتخاب پارامترهای مختلف مورد استفاده در اینجا و تأکید اهمیت مطالعات بیشتر می باشد.

Gene. 2015 Aug 14. pii: S0378-1119(15)00997-X. doi: 10.1016/j.gene.2015.08.028. [Epub ahead of print]

Effects of magnesium degradation products on mesenchymal stem cell fate and osteoblastogenesis.

Abstract

The unique properties of magnesium (Mg) and its alloys that combine favourable mechanical properties, biocompatibility, and biodegradability, which until now have been restricted primarily to polymers, justify its study in the field of implantology. Previous in vivo studies have underlined the possible osteoconductive effects of Mg-based metals, and several in vitro studies have highlighted positive effects of Mg-enriched biomaterials. However, although the observed biological activity of magnesium is intriguing, it remains largely unexplored. Furthermore, due to increased regulations, the introduction of new implants on the market must be accompanied by thorough mechanistic understanding. Therefore, to mimic the in vivo effects of the degradation of Mg-based implants on mesenchymal stem cell differentiation during bone remodelling, non-hematopoietic multipotent foetal progenitor cells, i.e., human umbilical cord perivascular cells (HUCPV), were cultured for up to three weeks with or without osteoblastic differentiating media and with or without magnesium extract (approximately 5 mM). To partially unveil the mechanism or to select paths for further investigation, a very broad selection of genes was chosen (e.g., those involved in osmolality sensing). Several classical bone markers were also studied at the gene and protein levels. The data suggest that Mg extract alone potentiates cell proliferation or delays the natural fate of maturation/differentiation. However, when the cells are driven toward osteoblastic differentiation, the effect of the Mg extract becomes much more complex, positively or negatively influencing differentiation via various pathways. These preliminary results confirm the choice of the various parameters utilised here and highlight the importance of further studies.

PMID: 26283150
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان