干细胞在骨组织工程中的应用前景

　　间充质干细胞(MSCs)是近年来许多研究的对象，从研究MSCs特性的基础科学到开发生物工程组织和器官的研究。成人骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)由于具有向多种细胞分化的内在潜能，已成为大多数研究的热点。

　　虽然，诱导多能干细胞(IPSCs)的发现代表了我们对细胞分化的理解的范式转变。这些细胞是另一个有吸引力的干细胞来源，因为它们能够被重新编程，允许从单个细胞中产生多种细胞类型。?

　　本文简要介绍了用于组织工程应用的各种干细胞来源，重点介绍了骨再生。然后，综述了近年来利用MSC种子三维支架系统进行骨组织工程的研究进展。强调的重点是有报道的支架性质，倾向于改善MSCs的粘附，增殖和成骨分化的结果。?

　　人多能干细胞分化为功能性间充质干细胞修复骨缺损

　　间充质干细胞(MSCs)是目前最成熟的骨组织工程和再生细胞，但其自我更新的有效性和能力有限。最近发现的体细胞重编程可能被用来克服这些挑战。

　　我们假设诱导分化为MSCs的多能干细胞(IPSCs)可用于骨再生。用转化生长因子-β短期照射类胚体，引导其向MSC分化。在此过程中，鉴定出两种类型的iMSCs：早期(AiMSCs)和晚期(TiMSCs)体外生长的细胞。

　　用MSC标记流式细胞仪观察IPSCs向MSCs的转化。这两种类型的iMSCs在体外分化的反应，成骨或脂肪补充。定量检测结果表明，两种细胞类型均保持其多向分化潜能，但iMSCs的成骨潜能高于tiMSCs和骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)。

　　异位注射Bmp6过表达的tiMSCs不产生或限制骨形成，而类似的注射Bmp6过表达的iMSCs则产生大量的骨形成。经桡骨缺损原位注射后，三种细胞均能再生骨，促进骨缺损的修复。

　　综上所述，骨髓间充质干细胞可以从IPSCs中分离出来，并表现出自我更新而不具有致瘤能力。与BM-MSCs相比，aiMSCs获得更多的干细胞表型，而tiMSCs获得更多的分化成骨细胞表型，这有助于骨再生，但不允许细胞诱导异位骨形成(即使是由骨形态发生蛋白触发)，除非在骨性骨折的原位部位。?

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