مقايسه قابليت ترميم استخوان حاصل از سلول‌هاي بنيادي بافت چربي با استخوان اتوژن: يك مطالعه حيواني

Comparison of regeneration of bone produced from the adipose tissue stem cells with autogenous bone: an animal study

چكيده مقدمه: هدف از اين بررسي، مقايسه استخوان توليد شده از طريق مهندسي بافت و مشتق از سلول‌هاي بنيادي بافت چربي با پيوند استخوان اتوژن در ترميم مدل شكاف آلويول فك بالاي سگ بود. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي مداخله‌اي، در 4 سگ سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال، پس از شناسايي ماركرها توسط تكنيك فلوسيتومتري، از بافت چربي زير جلدي جدا و پس از كشت، تكثير شد. اين سلول‌ها در داربست‌هاي هيدروكسي آپاتيت- تري كلسيم فسفات كاشته شد و در محيط استيوژنيك قرار گرفت. صحت القاي استيوژنيك سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال توسط تكنيك RT-PCR تاييد شد. ابتدا در 4 سگ دو دندان از سه دندان انسيزور در هر طرف خارج و در دو طرف ديفكتي با عرض 15 ميلي‌متر از كرست آلويول تا كف بيني ايجاد شد. مخاط بيني به مخاط دهان بخيه شد و جهت حفظ فضا، در هر طرف استنتي قرار گرفت. پس از 60 روز، در يك سمت، شكاف توسط سلول‌هاي استيوژنيك حاصل از تمايز استيوژنز و در سمت ديگر توسط استخوان اتوژن به دست آمده از استخوان تيبياي سگ بازسازي شد. ميزان استخوان سازي در هر سمت در زمان‌هاي 15 و 60 روز پس از جراحي با تكنيك هيستومورفومتري ارزيابي گرديد. داده‌ها با شاخص‌هاي آماري توصيفي و آزمون t آناليز شد (05/0 = ?). يافته‌ها: ميانگين تشكيل استخوان پس از ?? و ?? روز از جراحي مرحله دوم، در سمت اتوگرافت به ترتيب ?? و ?5 درصد و در سمت سلول بنيادي به ترتيب ? و ?? درصد بود. تفاوت استخوان‌سازي در 2 گروه اتوگرافت و سلول بنيادي در هر دو زمان از لحاظ آماري معني‌دار بود (p value به ترتيب 004/0 و 001/0). نتيجه‌‌گيري: تكنيك مهندسي بافت در مواردي كه محدوديت دسترسي به استخوان اتوژن وجود دارد يا احتمال ايجاد موربيديتي قابل توجه در محل دهنده وجود داشته باشد، مي‌تواند به عنوان يك تكنيك جايگزين با موفقيت كلينيكي و درصد استخوان‌سازي مطلوب مد نظر قرار گيرد. كليد واژه‌ها: سلول بنيادي،استخوان،آلويول، شكاف،HAP-TCP.

Abstract Introduction: This study compared bone produced by tissue engineering from the adipose tissue stem cells with autogenous bone graft (ABG) in the repair of alveolar cleft model in the maxilla of dogs. Materials and Methods: In this experimental-interventional study, mesenchymal stem cells were isolated from four dogʹs subcutaneous fat tissue after detecting the markers by flow cytometry; then the cells were proliferated after cultivation. These cells were cultured in hydroxyapatite tricalcium phosphate scaffolds and placed in a special osteogenic environment. Accuracy of mesenchymal stem cell osteogenic induction was confirmed by RT-PCR. At first in 4 dogs, two teeth of the three incisors were removed on each side and a 15-mm-wide defect was produced on both sides from the alveolar crest to the nasal cavity floor. Nasal mucosa was sutured to the oral mucosa. To preserve the space, a stent was placed on each side. After 60 days, on one side the cleft was regenerated with osteogenic cells produced from osteogenic differentiation and with the autogenous bone obtained from dogʹs tibia on the other. Bone regeneration was assessed at 15- and 60-day intervals post-operatively with biopsy by histomorphometry. Data was analyzed with descriptive statistical tests and t-test (? = 0.05). Results: Mean bone regeneration at 15- and 60-day intervals on the autograft and the stem cell sides were 45%, 95%, 5%, and 70%, respectively. Statistical analysis revealed significant differences in bone formation between the two autograft and stem cell groups at both intervals (p values of 0.004 and 0.001, respectively). Conclusion: Tissue engineering can be used as an alternative technique with clinical success and optimal bone formation in cases with limited access to autogenous bone or with possibility of significant morbidity at the site. Key words: Alveolus, Cleft, Stem cells, HAP-TCP.