تأثير سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بر روند تنظيم عملكرد سلول‌هاي سيستم ايمني بدن و كاربرد اين سلول‌ها در ترميم شكستگي استخوان

The effect of mesenchymal stem cells on the process of regulating the function of immune system cells and their application in bone fracture healing

مقدمه: هر ساله ميليون‌ها شكستگي بافت استخواني در سراسر دنيا اتفاق مي‌افتد. تعداد بسياري از اين شكستگي‌ها در صورت عدم درمان سبب شكستگي‌هاي جوش نخورده و يا بد جوش خورده مي‌شوند و نيازمند مداخلات درماني پزشكي هستند. در اين مطالعه مروري، روند فعاليت سيستم ايمني و سايتوكاين‌هاي آنها بر ترميم بافت استخواني وهمچنين تأثير سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بر روند تعامل با سلول‌هاي سيستم ايمني و اثر آن بر روند ترميم بافت استخواني مورد بررسي قرار گرفته است. روش بررسي: يك جستجوي مروري از پايگاه‌هاي اطلاعاتي شامل پابمد، گوگل اسكولار و اسكوپوس براي شناسايي مطالعات مرتبط تا پايان سال 2017 انجام شد. از كلمات كليدي سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي، سيستم ايمني بدن، التهاب، ترميم استخوان و مهندسي بافت استفاده شده است. يافته‌ها: سيستم ايمني و التهاب اوليه نقش بسيار مهمي را در فرآيند ترميم بلافاصله پس از رخداد شكستگي برعهده دارد. با اين حال نشان داده شده است كه روند طولاني مدت التهاب مي‌تواند به‌عنوان يك عامل بازدارنده در روند ترميم استخوان ايفاي نقش نمايد. تاكنون روند دقيق و سازوكار اصلي سيستم ايمني بر اساس سايتوكاين‌هاي ترشح شده از سلول‌هاي التهابي در فرايند ترميم استخواني ناشناخته مانده است. برخي از اين واسطه‌هاي التهابي در تشكيل بافت جديد استخواني به‌عنوان محرك عمل مي‌كنند، حال آنكه برخي ديگر به‌عنوان عامل مهار كننده فعاليت مي‌كنند. بحث و نتيجه‌گيري: از گذشته تاكنون درمان با استفاده از سلول‌هاي بنيادي به‌عنوان يكي از جذاب‌ترين روش‌هاي ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده و به‌خصوص مهندسي بافت استخوان مورد توجه بوده است. سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي به‌عنوان يكي از سلول‌هاي رده‌هاي بنيادي نه تنها مي‌توانند به رده سلول‌هاي پيش‌ساز استئوبلاستيك تمايل پيدا كنند بلكه توانايي تنظيم سيستم ايمني بدن را از طريق برخي از سازوكار‌ها نيز دارا هستند.

Background: Annually, millions of bone fractures occur around the world. Many of these fractures cause non-welded or defective ones in the absence of treatment, and therefore such fractures require medical treatment interventions. In this review study, the process of immune system performance and it's cytokines on bone tissue repair was investigated. Also, the effect of mesenchymal stem cells on the process of both interaction with immune system cells and bone tissue repair was studied. Materials and methods: A review of databases (PubMed, Google Scholar, and Scopus) was conducted to identify related studies by the end of 2017. A set of keywords including "mesenchymal stem cells", "immune system", "inflammation", "bone repair", and "tissue engineering" was used. Results: The immune system and initial inflammation have a very important role in the repair process immediately after the breakdown event. However, the long-term inflammation can act as a deterrent in bone repair. So far, the exact process and the mechanism of immunity based on the secreted cytokines from inflammatory cells have remained unknown in bone repair. Some of these inflammatory mediators act as stimulants in the formation of new bone tissue, while others act as inhibitors. Conclusion: From the past, stem cell therapy has been considered as one of the most attractive ways to repair damaged tissues, especially in bone tissue engineering. Mesenchymal stem cells, as one of the stem cells groups, not only can attract to the category of osteoblastic precursor cells, but also can regulate the immune system through some mechanisms.