Наблюдение за миграцией и выживаемостью мезенхимальных стволовых клеток в модели критического костного дефекта в зонах дентальной имплантации: экспериментальное лабораторное исследование in vivo



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Способность МСК мигрировать из области локального введения в соседние области повреждения и участвовать в восстановлении тканей может расширить возможности клинического применения стволовых клеток в регенеративной медицине и улучшить результаты лечения пациентов, страдающих от различных травм и заболеваний.

Цель исследования. Изучение миграционного поведения МСК из области локального введения в область повреждения и участия в восстановлении тканей при дентальной имплантации.

Методы.  В нашей работе мезенхимальные стволовые клетки (МСК), полученные из жировой ткани крысы, были помечены флуоресцентным красителем и трансплантированы в область критического костного дефекта в теменной кости крысы.

Результаты. Проведена прижизненная динамическая визуализация МСК в организме крысы, продемонстрирована сохранность клеток в области повреждения кости и их способность мигрировать в очаг поражения из удаленных мест инъекций в течение 14-дневного периода наблюдения.

Заключение. Наше исследование дает важную информацию о миграционном поведении МСК и их потенциале для регенерации тканей в условиях костных дефектов. Способность МСК мигрировать из области локального введения в соседние области повреждения и участвовать в восстановлении тканей, может расширить возможности клинического применения стволовых клеток в регенеративной медицине и улучшить результаты лечения пациентов, страдающих от различных травм и заболеваний.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ирек Раисович Хафизов

Казанский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: khafizovirek@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4077-2788
SPIN-код: 9973-5280
Scopus Author ID: 57190794421
ResearcherId: U-1621-2018

Кандидат мединских наук, доцент 

Россия, г.Казань, ул. Кремлевская д. 18

Фаниля Асгатовна Хафизова

Казанский федеральный университет

Email: fanilyakhafizova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1262-5513
SPIN-код: 5613-7720
Scopus Author ID: 56571027300
ResearcherId: Y-8839-2018

Кандидат медицинских наук, доцент

Россия, Казань, улица Кремлевская, д.18

Елена Юрьевна Закирова

Казанский федеральный университет

Email: lenahamzina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6750-640X
SPIN-код: 4022-8554
Scopus Author ID: 55543218800
ResearcherId: T-4527-2018

Кандидат биологических наук

Россия, Казань, улица Кремлевская, д.18

Маргарита Николаевна Журавлева

Казанский федеральный университет

Email: MNZhuravleva@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8592-5325
SPIN-код: 8306-5622
Scopus Author ID: 56583968200
ResearcherId: M-3926-2016

Кандидат биологических наук

Россия, Казань, улица Кремлевская, д.18

Эльнара Маулетовна Биктагирова

Казанский федеральный университет

Email: EMBiktagirova@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0003-1455-5544
SPIN-код: 6575-0764
Scopus Author ID: 56663215100
ResearcherId: L-6128-2015

Кандидат биологических наук

Россия, Казань, улица Кремлевская, д.18

Альберт Анатольевич Ризванов

Казанский федеральный университет

Email: Albert.Rizvanov@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9427-5739
SPIN-код: 7031-5996
Scopus Author ID: 6507161167
ResearcherId: H-4486-2013

Доктор биологических наук, профессор

Россия, Казань, улица Кремлевская, д.18

Список литературы

  1. Катина М.Н., Гайфуллина Р.Ф., Хаятова З.Г., Эмене Ч.Ч., Ризванов А.А. Изоляция, культивирование и дифференцировка мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, полученных из жировой ткани крысы (Rattus norvegicus) и хомяка (Mesocricetus auratus). Клеточная трансплантация и тканевая инженерия. 2012;7(3):82-87. doi: 10.12891/2227-6587-2012-7-3-82-87
  2. Хайрутдинова АР, Хафизова ФА, Миргазизов МЗ, Хафизов ИР, Закирова ЕЮ, Сергеев МА, и др. Использование стромальных клеток сосудистой фракции из жировой ткани для замещения сегментарного дефекта альвеолярного гребня собаки: Экспериментальный случай. Genes and Cells. 2015;10(4):110-113. doi: 10.11266/2077-6352-2015-10(4)-110-113.
  3. Chia Wei Ch, Mohammed Al-Namnam N, Lau MN, Lim GhS, Raman R, Fairbairn P, et al. Synthetic Material for Bone, Periodontal, and Dental Tissue Regeneration: Where Are We Now, and Where Are We Heading Next? Materials.2021;14(20):6123. doi: 10.3390/ma14206123
  4. Mishchenko O, Yanovska A, Kosinov O, Maksymov D, Moskalenko R, Ramanavicius A, et al. Synthetic Calcium–Phosphate Materials for Bone Grafting. Polymers. 2023; 15(18):3822. doi: 10.3390/polym15183822
  5. Zhao D, Zhu T, Li J, Cui L, Zhang Z, Zhuang X, et al. Poly(lactic-co-glycolic acid)-based composite bone-substitute materials. Bioact Mater. 2020; 29;6(2):346-360. doi: 10.1016/j.bioactmat.2020.08.016
  6. Li J, Cui X, Hooper GJ, Lim KS, Woodfield TBF. Rational design, bio-functionalization and biological performance of hybrid additive manufactured titanium implants for orthopaedic applications: A review. J Mech Behav Biomed Mater. 2020;105:103671. doi: 10.1016/j.jmbbm.2020.103671
  7. Zhang T, Li J, Wang Y, Han W, Wei Y, Hu Y, et al. Hydroxyapatite/Polyurethane Scaffolds for Bone Tissue Engineering. Tissue Eng Part B Rev. 2023; 21. doi: 10.1089/ten.TEB.2023.0073
  8. Manescu A, Giuliani A, Mohammadi S, Tromba G, Mazzoni S, Diomede F, et al. Osteogenic potential of dualblocks cultured with human periodontal ligament stem cells: in vitro and synchrotron microtomography study. J Periodontal Res. 2016;51(1):112-24. doi: 10.1111/jre.12289
  9. Liu J, Zhou P, Smith J, Xu S, Huang C. A Plastic β-Tricalcium Phosphate/Gelatine Scaffold Seeded with Allogeneic Adipose-Derived Stem Cells for Mending Rabbit Bone Defects. Cell Reprogram. 2021;23(1):35-46. doi: 10.1089/cell.2020.0031
  10. Fu X, Liu G, Halim A, Ju Y, Luo Q, Song AG. Mesenchymal Stem Cell Migration and Tissue Repair. Cells. 2019;8(8):784. doi: 10.3390/cells8080784
  11. Walters G., Pountos I, Giannoudis PV. The cytokines and micro‐environment of fracture haematoma: Current evidence. J. Tissue Eng. Regen Med. 2018;12:1662-1677. doi: 10.1002/term.2593
  12. Lopez-Valverde N, Aragoneses J, Rodriguez C., Juan Manuel Aragoneses JM. Front Role of BMP-7 on biological parameters osseointegration of dental implants: Preliminary results of a preclinical study. Bioeng Biotechnol. 2023;11:1153631. doi: 10.3389/fbioe.2023.1153631
  13. Tong L, Zhao H, He Z, Li Z. Current Perspectives on Molecular Imaging for Tracking Stem Cell Therapy. Medical Imaging in Clinical Practice. Intech; 2013. doi: 10.5772/53028
  14. Zakirova EY, Zhuravleva MN, Mavlikeev MO, Khafizova FA, Khafizov IR, Khairutdinova AR et al. The use of the membrane dye DiD to study migration of mesenchymal stem cells applied at the site of critical bone defects in rats. Human Gene Therapy. 2017;28:102-125. doi: 10.1089/hum.2017.197
  15. Zakirova EY, Zhuravleva MN, Masgutov RF, Usmanov RA, Rizvanov AA. Isolation, analysis and application of authogenic adipose derived multipotential mesenchymalstromal cells from dog for therapy pseudoarthrosis of tibial boneg. Genes and cells. 2014; IX (3):70-75 DOI: https://doi.org/10.23868/gc120310
  16. Zakirova EY, Masgutov RF, Naumenko EA, Rizvanov AA, Valeeva AN. Application of allogenic adipose-derived multipotent mesenchymal stromal cells from cat for tibial bone pseudoarthrosis therapy (case report). BioNanoScience. 2017;7(1):207-211 doi: 10.1007/s12668-016-0306-x
  17. Aslan H, Zilberman Y, Kandel L, Liebergall M, Oskouian RJ, Gazit D, Gazit Z. Osteogenic differentiation of noncultured immunoisolated bone marrow-derived CD105+ cells. Stem Cells. 2006;24(7):1728-37 doi: 10.1634/stemcells.2005-0546 doi: 10.1634/stemcells.2005-0546.
  18. Mikhailovsky AA., Kulakov AA., Korolev VM., Vinnichenko OIu. Clinical and radiological study on tissue regeneration after alveolar bone augmentation with various osteoplastic materials and membranes. Stomatologiya. 2014;93(4):37 40. (In Russ.) PMID: 25377579
  19. Romanenko A, Chuev V, Buzov A, Posokhova V, Chuev V. Clinical evaluation of osteoplastic material Bioplast-Dent (review). Clinical Dentistry. 2020; 2: 46-54 doi: 10.37988/1811-153X_2020_3_93
  20. Weir C, Morel-Kopp MC, Gill A, Tinworth K, Ladd L, Hunyor SN, Ward C. Mesenchymal stem cells: isolation, characterisation and in vivo fluorescent dye tracking. Heart Lung Circ. 2008;17(5):395-403. doi: 10.1016/j.hlc.2008.01.006
  21. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, Slaper-Cortenbach I, Marini F, Krause D, Deans R, Keating A, Prockop Dj, Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006; 8(4):315-7 doi: 10.1080/14653240600855905
  22. Iaquinta MR, Mazzoni E, Bononi I, Rotondo JC, Mazziotta C, Montesi M et al. Adult Stem Cells for Bone Regeneration and Repair. Front. Cell Dev. Biol. 2019;7:268. doi: 10.3389/fcell.2019.00268
  23. Jingfei Fu, Yanxue Wang, Yiyang Jiang, Juan Du, Junji Xu, Yi Liu. Systemic therapy of MSCs in bone regeneration: systematic review and meta-analysis. Stem Cell Res Ther., 2021;12(1):377 doi: 10.1186/s13287-021-02456-w
  24. Varderidou-Minasian S, Lorenowicz MJ. Mesenchymal stromal/stem cell-derived extracellular vesicles in tissue repair: challenges and opportunities. Theranostics. 2020;1;10(13):5979-5997 doi: 10.7150/thno.40122
  25. Fu Y, Karbaat L, Wu L, Leijten J, Both SK, Karperien M. Trophic Effects of Mesenchymal Stem Cells in Tissue Regeneration. Tissue Eng Part B Rev. 2017;23(6):515-528 doi: 10.1089/ten.TEB.2016.0365
  26. Das R, Jahr H, van Osch GJ, Farrell E. The role of hypoxia in bone marrow-derived mesenchymal stem cells: considerations for regenerative medicine approaches. Tissue Eng Part B Rev. 2010;16(2):159-68. doi: 10.1089/ten.TEB.2009.0296

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор,

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 86295 от 11.12.2023 г
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 80635 от 15.03.2021 г
.