МЕЗЕНХІМАЛЬНІ СТОВБУРОВІ КЛІТИНИ ОДОНТОГЕННОГО ПОХОДЖЕННЯ: ПЕРСПЕКТИВИ ТА МОЖЛИВОСТІ РЕГЕНЕРАТИВНОЇ МЕДИЦИНИ
DOI:
https://doi.org/10.35220/2078-8916-2021-41-3.6Ключові слова:
регенеративна медицина, регенера- тивна стоматологія, стовбурові клітини, мезенхі- мальні стовбурові клітини зубів, тканинна інженеріяАнотація
Мета: Провести аналіз літературних джерел у напрямку науково-теоретичних та клінічних аспек- тів щодо можливостей використання мезенхімаль- них стовбурових клітин, отриманих з різних джерел щелепно-лицевої ділянки. Матеріали і методи: Під час дослідження викорис- тано бібліосемантичний метод та структурно-логіч- ний аналіз. Для пошуку сучасної наукової літератури були використані електронні бази даних PubMed, MEDLINE, Scopus, Web of Science та EMBASE за клю- човими словами «regenerative medicine», «regenerative dentistry», «stem cells», «dental mesenchymal stem cells», «stem cell therapy», «tissue engineering». Висновки: На основі проведеного аналізу літера- тури прослідковується неабиякий інтерес науковців до стовбурових клітин одонтогенного походження та їх використання у регенеративній практиці не лише стоматологічного спрямування, але і для ліку- вання соматичних хвороб різного генезу. Це пов’язано із неінвазивним та більш простим методом забору матеріалу, порівняно із кістковим мозком людини чи ембріональними тканинами. Стовбурові клітини різ- няться за походженням, диференційною активністю та джерелом їх отримання, а також мають ваго- мий потенціал до диференціації за напрямком різних клітинних ліній залежно від впливу факторів росту та живильного середовища. При одержанні нових чистих культур вдається встановити їх походження шляхом ідентифікації експресії маркерів, характерних для стовбурових клітин. Тим не менш, незважаючи на високі очікування від подальшого розвитку реге- неративної терапії, науковцям необхідно детальніше вивчити можливості використання цих клітин на етапах клінічного випробування, дослідити імуноло- гічну поведінку стовбурових клітин одонтогенного походження в тому чи іншому середовищі.
Посилання
Bakopolou A. Prospects of Advanced Therapy Medicinal Products-based Therapies in Regenerative Dentistry: Current Status, Comparison with Global Trends in Medicine, and Future Perspectives. JOE. 2020. Vol. 46(9). P. 175–188.
Dzobo K. et al. Advances in Regenerative Medicine and Tissue Engineering: Innovation and Transformation of Medicine. Stem Cells Int. 2018. Vol. 2018. P. 1–24.
Tatullo M. About stem cell research in dentistry: many doubts and too many pitfalls still affect the regenerative dentistry. Int. J. Med. Sci. 2018. Vol. 15. P. 1616–1618.
Mozaffari M. et al. Stem cells and tooth regeneration: prospects for personalized dentistry. EPMA J. 2019. Vol. 10(1). P. 31–42.
Slack J.M. Origin of stem cells in organogenesis. Science. 2008. Vol. 322. Issue 5907. P. 1498–1501.
Weissman I.L. Stem cells – scientific, medical, and political issues. N Engl J Med. 2002. Vol. 346(20). P. 1576–1579.
Scadden D.T. The stem-cell niche as an entity of action. Nature. 2006. Vol. 441. P. 1075–1079.
Takahashi K. et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007. Vol. 131(5). P. 861–872.
Takahashi K., Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006. Vol. 126(4). P. 663–676.
Yu J. et al. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science. 2007. Vol. 318. P. 1917–1920.
Egusa H. et al. Stem cells in dentistry – Part I: Stem cell sources. J. Prosthodontic Research. 2012. Vol. 56. P. 151–165.
Hyun I. The bioethics of stem cell research and therapy. J. Clin. Investig. 2010. Vol. 120(1). P. 71–75.
Xiao L., Tsutsui T. Human dental mesenchymal stem cells and neural regeneration. Hum. Cell. 2013. Vol. 26. P. 91–96.
Chen Y. et al. Mesenchymal stem cells: A promising candidate in regenerative medicine. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2008. Vol. 40(5). P. 815–820.
Gao F. et al. Mesenchymal stem cells and immunomodulation: Current status and future prospects. Cell Death Dis. 2016. Vol. 7.
Choi Y.K. et al. Effect of human mesenchymal stem cell transplantation on cerebral ischemic volumecontrolled photothrombotic mouse model. Biotechnol. J. 2016. Vol. 11. P. 1397–1404.
Su W.T., Chen X.W. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth differentiate into functional hepatocyte-like cells by herbal medicine. Biomed. Mater. Eng. 2014. Vol. 24. P. 2243–2247.
Kim M.J. et al. Conditioned medium derived from umbilical cord mesenchymal stem cells regenerates atrophied muscles. Tissue Cell. 2016. Vol. 48(5). P. 533–543.
Karbanová J. et al. Characterization of dental pulp stem cells from impacted third molars cultured in low serum-containing medium. Cells Tissues Organs. 2011. Vol. 193(6). P. 344–365.
Gronthos S. et al. Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci. 2000. Vol. 97(25). P. 13625–13630.
Matsubara T. et al. Alveolar bone marrow as a cell source for regenerative medicine: differences between alveolar and iliac bone marrow stromal cells. J Bone Miner Res. 2005. Vol. 20(3). P. 399–409.
Ruparel N.B. et al. Characterization of a stem cell of apical papilla cell line: Effect of passage on cellular phenotype. Journal of Endodontics. 2013. Vol. 39. Issue 3. P. 357–363.
Hashemi-Beni B., Khoroushi M., Foroughi M.R., Karbasi S., Khademi A.A. Tissue engineering: dentin–pulp complex regeneration. Tissue and Cell. Vol. 49. Issue 5. 2017. P. 552–564.
Kang J. et al. Stem Cells from the Apical Papilla: A Promising Source for Stem Cell-Based Therapy. Biomed Res Int. 2019. P. 1–8.
Hilkens P. et al. Effect of isolation methodology on stem cell properties and multilineage differentiation potential of human dental pulp stem cells. Cell Tissue Res. 2013. Vol. 353(1). P. 65–78.
Zhang W. et al. Multilineage differentiation potential of stem cells derived from human dental pulp after cryopreservation. Tissue Eng. 2006. Vol. 12(10). P. 2813–2823.
Davies O.G. et al. A comparison of the in vitro mineralisation and dentinogenic potential of mesenchymal stem cells derived from adipose tissue, bone marrow and dental pulp. J Bone Miner Metab 2014. Vol. 33(4). P. 371–382.
Gay I.C., Chen S., MacDougall M. Isolation and characterization of multipotent human periodontal ligament stem cells. Orthod Craniofac Res. 2007. Vol. 10(3). P. 149–160.
Seo B.M. et al. Investigation of multipotent postnatal stem cells from human periodontal ligament. Lancet. 2004. Vol. 364(9429). P. 149–155.
Sonoyama W. et al. Mesenchymal stem cells mediated functional tooth regeneration in Swine. PLoS One. 2006. Vol. 1(1). P. 1–8.
Morsczeck C. et al. In vitro differentiation of human dental follicle cells with dexamethasone and insulin. Cell Biol Int. 2005. Vol. 29(7). P. 567–575.
Hermann A. et al. Efficient generation of neural stem cell-like cells from adult human bone marrow stromal cells. J Cell Sci. 2004. Vol. 117(19). P. 4411–4422.
Völlner F. et al. A two-step strategy for neuronal differentiation in vitro of human dental follicle cells. Differentiation. 2009. Vol. 77(5). P. 433–441.
Miura M. et al. SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2003. Vol. 100(10). P. 5807–5812.
Ikeda E. et al. Multipotent cells from the human third molar: feasibility of cell-based therapy for liver disease. Differentiation. 2008. Vol. 76(5). P. 495–505.
Yalvac M.E. et al. Differentiation and neuroprotective properties of immortalized human tooth germ stem cells. Neurochem Res. 2011. Vol. 36(12). P. 2227–2235.
Mitrano T.I. et al. Culture and characterization of mesenchymal stem cells from human gingival tissue. J Periodontol. 2010. Vol. 81(6). P. 917–925.
Du L., Yang P., Ge S. Isolation and characterization of human gingiva-derived mesenchymal stem cells using limiting dilution method. J Den Sci. 2016. Vol. 11(3). P. 304–314.
Zhang Q. et al. Mesenchymal stem cells derived from human gingiva are capable of immunomodulatory functions and ameliorate inflammation-related tissue destruction in experimental colitis. J Immunol. 2009. Vol. 184(3). P. 7787–7798.
Wang F. et al. Gingiva-derived mesenchymal stem cellmediated therapeutic approach for bone tissue regeneration. Stem Cells Dev. 2011. Vol. 20(12). P. 2093–2102.
Pekovits K. et al. Human mesenchymal progenitor cells derived from alveolar bone and human bone marrow stromal cells: a comparative study. Histochem Cell Biol. 2013. Vol. 140(6). P. 611–621.
Patil R. et al. Multilineage potential and proteomic profling of human dental stem cells derived from a single donor. Experimental Cell Research. 2014. Vol. 320. Issue 1. P. 92–107.
Bakopoulou A. et al. Comparative characterization of STRO-1(neg)/ CD146(pos) and STRO-1(pos)/CD146(pos) apical papilla stem cells enriched with flow cytometry. Archives of Oral Biolog. 2013. Vol. 58. Issue 10. P. 1556–1568.
Jamal M. et al. NOTCH3 is expressed in human apical papilla and in subpopulations of stem cells isolated from the tissue. Genes and Diseases. 2015. Vol. 2(3). P. 261–267.
Amrollahi P., Shah B., Seifi A., Tayebi L. Recent advancements in regenerative dentistry: a review. Materials Science and Engineering: C. Vol. 69. 2016. P. 1383–1390.
Hu L., Liu Y., Wang S. Stem cell-based tooth and periodontal regeneration. Oral Diseases. Vol. 24. Issue 5. 2018. P. 696–705.
Chang Y.C. et al. Basic fibroblast growth factor regulates gene and protein expression related to proliferation, differentiation, and matrix production of human dental pulp cells. J Endod. 2017. Vol. 43. Issue 6. P. 936–942.
Lynch S.E. et al. A new era in periodontal and periimplant regeneration: use of growth-factor enhanced matrices incorporating rhPDGF. Compend Contin Educ Dent. 2006. Vol. 27(12). P. 672–679.
Tabatabaei F.S., Torshabi M. Effects of noncollagenous proteins, TGF-β1, and PDGF-BB on viability and proliferation of dental pulp stem cells. J Oral Maxillofac Res. 2016. Vol. 7(1). P. 1–9.
Enezei H.H. et. al. The Effect of Strontium on Osteoblastogenesis and Osteoclastogenesis in Dental Stem Cells-induced Epidermal Growth Factor at Molecular Level: In Vitro Study. Journal of Hard Tissue Biology. 2020. Vol. 29(1). P. 1–8.
Bashir N.Z. The role of insulin-like growth factors in modulating the activity of dental mesenchymal stem cells. Archives of Oral Biology. 2021. Vol. 122.
