Regenerative effects of transplanted mesenchymal stem cells in fracture healing.
Regenerative effects of transplanted mesenchymal stem cells in fracture healing.
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DOI：
10.1002/stem.103
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发表时间：
2009-08
期刊：
影响因子：
5.2
通讯作者：
Spagnoli, Anna
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Granero-Molto, Froilan;Weis, Jared A.;Miga, Michael I.;Landis, Benjamin;Myers, Timothy J.;O'Rear, Lynda;Longobardi, Lara;Jansen, E. Duco;Mortlock, Douglas P.;Spagnoli, Anna
间充质干细胞 (MSC) 对骨折患者具有治疗潜力，可缩短愈合时间并治疗骨不连。使用 MSC 治疗骨折很有吸引力，因为它将实施本应到位但出现缺陷或旷日持久的修复过程，并且仅在相对较短的修复时间中才需要 MSC 效果。然而，在临床试验开始之前，有必要采用一种综合方法来定义 MSC 对骨折修复过程的多种再生贡献。在这项研究中，我们使用稳定的胫骨骨折小鼠模型，确定了移植的 MSC 到骨折部位的动态迁移、它们对修复过程启动的贡献以及它们在调节损伤相关炎症反应中的作用。使用表达荧光素酶的 MSC，我们通过生物发光成像确定骨折部位的 MSC 迁移具有时间和剂量依赖性，并且完全依赖于 CXCR4。 MSC 改善了影响愈伤组织生物力学特性的骨折愈合，这种改善与软骨和骨含量的增加以及微计算机断层扫描和组织学研究确定的愈伤组织形态的变化相关。移植CMV-Cre-R26R-LacZ-MSC，我们发现MSC植入骨内膜微环境内。使用细菌人工染色体系统对 BMP-2-Lac-Z 小鼠的 MSC 进行基因改造，将其作为 BMP-2 表达的 β-gal 报告基因，我们发现 MSC 通过表达 BMP-2 来促进愈伤组织的起始。了解 MSC 在骨折愈合中的多种再生能力将有助于设计新的基于 MSC 的骨折疗法。
Mesenchymal stem cells (MSC) have a therapeutic potential in patients with fractures to reduce the time of healing and treat non-unions. The use of MSC to treat fractures is attractive as it would be implementing a reparative process that should be in place but occurs to be defective or protracted and MSC effects would be needed only for the repairing time that is relatively brief. However, an integrated approach to define the multiple regenerative contributions of MSC to the fracture repair process is necessary before clinical trials are initiated. In this study, using a stabilized tibia fracture mouse model, we determined the dynamic migration of transplanted MSC to the fracture site, their contributions to the repair process initiation and their role in modulating the injury-related inflammatory responses. Using MSC expressing luciferase, we determined by bioluminescence imaging that the MSC migration at the fracture site is time- and dose-dependent and, it is exclusively CXCR4-dependent. MSC improved the fracture healing affecting the callus biomechanical properties and such improvement correlated with an increase in cartilage and bone content, and changes in callus morphology as determined by micro-computed-tomography and histological studies. Transplanting CMV-Cre-R26R-LacZ-MSC, we found that MSC engrafted within the callus endosteal niche. Using MSC from BMP-2-Lac-Z mice genetically modified using a bacterial artificial chromosome system to be β-gal reporters for BMP-2 expression, we found that MSC contributed to the callus initiation by expressing BMP-2. The knowledge of the multiple MSC regenerative abilities in fracture healing will allow to design novel MSC-based therapies to treat fractures.
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影响因子：
2.6
作者：
Bartholomew, A;Sturgeon, C;Hoffman, R
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Hoffman, R
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Longobardi, L;O'Rear, L;Spagnoli, A
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Spagnoli, A
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Hernigou, P;Poignard, A;Rouard, H
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Chapel, A;Bertho, JM;Thierry, D
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