1 IRCCS Galeazzi骨科研究所,20161年意大利米兰; carmelomessina.md@gmail.com(c.m.); salgitto@gmail.com(S.G.); stefano.fusco@unimi.it(s.f.); fr.serpi@gmail.com(F.S.); riccardo.dambrosi@hotmail.it(R.D.);我@lucasconfifififififififififififififififififififififififiefim.s.s2米兰研究大学生物医学,外科和牙科科学系,20122年意大利米兰3放射学单位,国际福音派医院,意大利16100年,意大利热那亚; umberto.viglino@gmail.com 4 Campania University医学系放射学系Luigi Vanvitelli,意大利80138 Naples; fraespo2312@gmail.com 5米兰研究大学诊断与介入放射学研究生院,通过Festa del Longone 7,20122 ITALY,意大利米兰; rizzo.aldo.95@gmail.com 6米兰研究大学生物医学科学系,20122年米兰,意大利米兰,意大利诊断和介入放射学系,医学院和杜塞尔多夫大学医院,海因里希·海因里希·海因里希·海因·海内斯大学杜塞尔多夫,40225düseslorf,40225düsesseldorforforforforforforforforforforforforforforforforforforfor, benedikt.kamp@med.uni-uesseldorf.de(B.K.); anja.lutz@med.uni-duesseldorf.de(A.M.-L。)8 Rheumazentrum Ruhrgebiet,Ruhr University Bochum,44649 Herne,德国Herne; philipp.sewerin@med.uni-dueseldorf.de 9部门和Hiller-research-Unit用于风湿病学,医学院,海因里希 - 海因 - 海因 - 海因 - 宇宙Düsseldorf,40225杜塞尔多夫,德国
©作者2023。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的,该许可允许以任何媒介或格式使用,共享,适应,分发和复制,只要您对原始作者和来源提供适当的信誉,请提供与创意共享许可证的链接,并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中,除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料,并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途,则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本,请访问http://创建ivecommons。org/licen ses/by/4。0/。Creative Commons公共领域奉献豁免(http://创建ivecommons。Org/publi cdoma in/Zero/1。0/1。0/)适用于本文中提供的数据,除非在数据信用额度中另有说明。
在这里,我们回顾了修复关节软骨的组织工程的最先进。首先,我们描述了内源软骨的分子,细胞和组织学结构和功能,重点是软骨细胞,胶原蛋白,细胞外基质和蛋白聚糖。然后,我们在支架上探索体外细胞培养,讨论维持或获得软骨细胞表型所涉及的困难。接下来,我们讨论用于这些脚手架的各种化合物和设计,包括天然和合成生物材料以及多孔,纤维和多层体系结构。然后,我们报告了不同细胞支架的机械性能,以及在小动物中体内植入后这些脚手架的成功,在结构和功能上类似于天然组织的组织中。最后,我们重点介绍了该领域的未来趋势。我们得出的结论是,尽管过去15年中取得了重大的技术进步,并不断改善动物软骨修复实验的结果,但临床上有用的关节软骨再生的临床有用植入物的发展仍然是一个挑战。
软骨肉瘤是第二大最常见的原发性骨恶性肿瘤。软骨肉瘤的特征是产生软骨基质,通常对放疗和化疗有抵抗力,总体疗效不佳。因此,人们对确定软骨肉瘤的癌症侵袭性和治疗抵抗性机制有着浓厚的兴趣。软骨肉瘤的代谢改变与表观遗传状态和肿瘤微环境有关,这些改变会导致治疗抵抗。本综述重点介绍软骨肉瘤的代谢变化,以及通过异柠檬酸脱氢酶 1 和 2 (IDH1 和 IDH2)、hedgehog、PI3K-mTOR-AKT 和 SRC 发出信号与组蛋白乙酰化和血管生成之间的关系。此外,还将讨论针对代谢的潜在治疗策略,包括与免疫疗法的潜在协同作用。
抽象的背景关节软骨(AC)的主要功能是抵抗应力的机械环境,而chon-drocytes正在响应该组织的发育和稳态的机械应力。然而,目前关于响应机械刺激的过程的知识仍然有限。这些机制是在工程软骨模型中进行研究的,其中软骨细胞包含在外生的生物物质中与其自然细胞外基质不同。本研究的目的是更好地了解机械刺激对间充质基质细胞(MSC)衍生的软骨细胞的影响。方法,使用了一种流体定制装置,用于机械刺激通过在软骨培养培养基中培养从人类MSC获得的软骨微粒,持续21天。将六个微粒放在设备室的孔孔中,并用不同的正压信号(振幅,频率和持续时间)刺激。使用一个摄像机记录每个微细胞的沉没到它们的锥体中,并使用有限元模型分析了微孔变形。微粒。结果在刺激过程中使用平方压力信号的刺激中观察到中等微粒的变形,因为平均von mises菌株在6.39至14.35%之间,估计幅度为1.75–14 kPa的幅度叠加在幅度50%的基础压力上。在变形过程中观察到的压缩,张力和剪切不会改变微粒微结构,如组织学染色所示。在单个30分钟的刺激下,在1 Hz的最小压力上叠加了3.5 kPa振幅的平方压信号,在1 hz的最小压力上叠加了30分钟的刺激后,测量了Chon-Drocyte标记(SOX9,AGG和COL2B)的表达迅速而瞬时的增加。使用平方压力信号而不是恒定压力信号时,周期性变形的1%变化会诱导软骨基因表达2至3的倍数变化。此外,除了Col X外,纤维球杆菌(Col I)或肥厚软骨(Col X,MMP13和ADAMTS5)的表达没有显着调节。结论我们的数据表明,通过基于流体的压缩的软骨微细胞的动态变形调节了负责产生类似软骨样的软骨细胞基因的表达。
摘要 X 型胶原蛋白是一种由肥大性软骨细胞产生的非纤维胶原蛋白,被认为与生长板软骨的钙化过程有关。然而,小鼠中 Col10a1 基因的纯合缺失对生长板形成或骨骼发育无显著影响。为了研究 X 型胶原蛋白在人类软骨细胞中的作用,我们使用双 sgRNA CRISPR/Cas9 系统建立了具有杂合(COL10A1 + / )或纯合(COL10A1 / )COL10A1 基因缺失的人类诱导多能干细胞 (hiPSC)。建立了几个突变克隆,并通过先前报道的 3D 诱导方法将其分化为肥大性软骨细胞。亲本与突变细胞系在分化过程中无明显差异,均分化为具有肥大性软骨细胞特征的细胞,提示X胶原蛋白对于人软骨细胞体外肥大性分化而言并非必不可少。为探究X胶原蛋白缺乏对体内的影响,将增殖期或肥大前期的软骨细胞颗粒移植到免疫缺陷小鼠体内。增殖期颗粒衍生组织显示软骨细胞呈带状分布,并转变为模拟生长板的骨组织,且骨的比例在 COL10A1 / 组织中趋于较大。肥大前期颗粒衍生组织产生具有软骨内骨化特征的骨小梁结构,亲本与突变体衍生组织之间无明显差异。对处于肥大期的软骨细胞颗粒进行转录组分析显示,与亲本细胞颗粒相比,COL10A1 / 颗粒中增殖期基因表达较低,钙化期基因表达较高。这些体外和体内数据表明,胶原蛋白 X 对于人类 iPSC 衍生软骨细胞的肥大分化和软骨内骨化是可有可无的,尽管它可能促进分化过程。因此,COL10A1 / iPSC 系可用于研究胶原蛋白 X 在软骨细胞分化中的生理作用。© 2023 作者。JBMR Plus 由 Wiley Periodicals LLC 代表美国骨矿研究学会出版。
摘要:软骨肉瘤是最常见的软骨恶性肿瘤,主要见于成人,临床表现多样。大多数软骨肉瘤影响长骨和骨盆骨的髓管。软骨肉瘤的预后与组织学分级密切相关;然而,分级受观察者间差异的影响。传统软骨肉瘤总体上被认为是化疗和放射耐药的,导致治疗选择有限。大多数晚期传统软骨肉瘤都接受化疗治疗,没有任何生存获益。最近的研究评估了分子遗传学发现,这提高了对软骨肉瘤生物学的理解。迫切需要新的治疗靶点。在这篇综述文章中,我们探讨了正在进行的临床试验,以评估治疗晚期传统软骨肉瘤的新方法。
软骨组织以其有限的再生能力为特征,在临床治疗中提出了重大挑战。软骨再生的最新进展集中在整合干细胞疗法,组织工程策略和先进的建模技术以克服现有局限性。干细胞,尤其是间充质干细胞(MSC)和诱导的多能干细胞(IPSC),由于它们有能力分化为软骨细胞,这是负责软骨形成的关键细胞,因此对软骨修复有望。组织工程方法,包括3D模型,芯片系统和器官,为模仿天然组织微环境和评估潜在处理提供了创新的方法。基于MSC的技术,例如细胞板组织工程,解决了与传统疗法相关的挑战,包括细胞的可用性和培养困难。此外,3D生物打印的进步使得可以制造复杂的组织结构,而芯片上有机体的系统为疾病建模和生理模仿提供了微流体平台。类器官充当器官的简化模型,捕获一些复杂性并能够监测软骨疾病的病理生理方面。这项全面的综述强调了整合干细胞疗法,组织工程策略和先进的建模技术的变革性,以证明软骨再生,并为更有效的临床治疗铺平了道路。关键字:软骨再生,干细胞,组织工程,生物材料,3D生物打印,临床试验,软骨发生,细胞外基质,外泌体,chip-a-a-chip
基于天然和合成聚合物的支架对于再生医学,特别是组织工程至关重要。具有生物相容性和生物降解性的合成聚合物由于免疫学关注而引起了极大的关注。可生物降解的合成聚合物与α-聚生物有关,包括polylactides和polyglycolides,可以在不同的配方中形成,例如微球,水凝胶和纳米纤维支架。这些聚合物材料已大量应用于组织工程中,以生产生物人工肝脏装置,胰腺,膀胱,关节软骨,骨骼,皮肤和心脏。然而,仍然存在主要的局限性,例如缺乏细胞粘附位点以及不适合合成聚合物应用的机械性能。因此,这种迷你审查试图在骨,心脏,软骨和皮肤组织工程的最新研究中解决这些局限性。
先前的研究表明,震动比成人病例具有更高的自发愈合潜力和更低的关节变性率(7,14,15),但目前的发现突出了保守治疗的成功有限,尤其是对于晚期病变(16)。先前的研究报告了保守治疗的各种结果(14,15)。Lam等。 (14)在六名非手术治疗的六名患者中,获得了100%的良好结果,而Higuera等人。 (15)观察到有利的结果,有68%的保守案件治疗。 但是,Heyse等人。 (10)报告了保守治疗的成功率39%。 作者指出,非手术治疗导致患有3期OLT病变和年龄较大的儿童的患者的结局不佳。 同样,Kim等人。 (11)在保守管理的55次震动中,有37个(67%)获得了成功的结果。 然而,22例患有3阶段病变的患者中只有6名(16.2%)反应良好,老年患者的成功率下降。 与这些发现一致,我们的研究观察到在接受保守治疗至少6个月的12例患者中,只有四名(33.3%)的成功结果。 这些发现强调需要对经过保守治疗的儿科OLT患者进行密切随访。Lam等。(14)在六名非手术治疗的六名患者中,获得了100%的良好结果,而Higuera等人。(15)观察到有利的结果,有68%的保守案件治疗。但是,Heyse等人。(10)报告了保守治疗的成功率39%。作者指出,非手术治疗导致患有3期OLT病变和年龄较大的儿童的患者的结局不佳。同样,Kim等人。(11)在保守管理的55次震动中,有37个(67%)获得了成功的结果。然而,22例患有3阶段病变的患者中只有6名(16.2%)反应良好,老年患者的成功率下降。与这些发现一致,我们的研究观察到在接受保守治疗至少6个月的12例患者中,只有四名(33.3%)的成功结果。这些发现强调需要对经过保守治疗的儿科OLT患者进行密切随访。