干在骨科和肌肉骨骼医学细胞与组织工程应用

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在过去的二十年里，出现了组织工程协议的应用程序出极大的兴趣和干细胞，特别是间充质干细胞（MSCs）开发基于细胞的策略再生，更换或受损组织的修复作用。20世纪90年代带来组织工程，其中的MSC在朝向骨，软骨和其它肌骨胳组织特定的生物活性分子的存在下分化的出现。21世纪初看到了在使用三种不同的方法间充质干细胞为基础的临床治疗的出现。首先，组织工程方法，其中的MSC接种到三维（3-d）的支架，以产生用于更换有缺陷的组织的功能性组织。其次，我们看到使用MSC移植到更换有缺陷的宿主细胞以及第三，利用MSC的属性以作为细胞因子/生长因子生产刺激修复或抑制退化过程。

这反映了我们在这一领域看好的读者和作者的极大兴趣，我们很高兴为这个特殊的问题。这个特殊的问题提出了共21个文件，包括研究论文和全面审查，旨在更好地了解当前的基础研究成果，临床数据，以及生物制品的应用中遇到的挑战（细胞因子/生长因子），组织工程，和干影响骨，软骨，椎间盘，韧带，半月板，肌肉和肌腱的肌肉骨骼损伤的治疗的细胞。

大骨缺损的治疗仍然是骨科重建医师的一大挑战。通过组织工程策略生成具有骨传导、骨诱导和成骨特性的骨移植物可能解决这一问题。W. Khan等人回顾了现有的骨组织工程文献，以了解其原理、当前的局限性以及骨重建手术的临床相关性。

透明软骨是在覆盖动关节，其中它促进邻近摩擦的运动和承载长骨的端部的无血管组织。目前的治疗方案对于损坏透明软骨导致形成纤维软骨组织的是，无论概括了分子表型，也不透明软骨的生物力学特性。同时的MSC具有的能力分化成软骨细胞：软骨细胞，MSC的软骨形成诱导的当前方法导致纤维软骨形成和成骨模板表达。在这个特殊的问题，U隆戈等人。提供基因治疗和MSCs的作用现有文献的全面审查，以开发用于透明软骨再生的治疗策略。

腰痛是在西方世界如今最大的健康问题，在他们的生活中影响成人人口的10 8之一，对西方经济体因职业能力丧失和医疗保健成本产生巨大的影响。而腰痛的原因被认为是多因素的，椎间盘（IVD）的变性常见于几乎所有情况下。U. Longo的等。提供IVD变性的预防和管理两次审阅论文。一个纸集中在生物制剂的作用是：生长因子和anticatabolic剂，刺激细胞外基质分子，其是中央IVD功能和负责IVD降解的酶的抑制的合成。其他文件提供的审查在体外和体内对MSCs的治疗椎间盘退变的潜在应用的证据。

韧带具有连接两个或多个骨头，关节稳定，并维持过度的机械负载的显着的容量。然而，它们具有有限的修复和再生能力。目前的治疗方式，即包括使用自体移植和中，遭受各种包括供体部位发病，疼痛，改变生物力学的收获，和疾病传播的问题。因此，有必要对新的治疗方法。组织工程策略已经提倡的解决这些问题的潜在方法。Calgor Yilgor等。提供评论论文总结生物制剂，细胞（MSCs和成纤维细胞）的支架和生物反应器的在韧带再生中的应用。而在纸，W.耶茨等人。关注他们目前的文献回顾的韧带组织工程前交叉韧带重建的相关性。S. Rathbone等人。 report that most British orthopaedic surgeons will use tissue-engineered anterior cruciate ligament in clinical practice.

半月板是正常健康的膝关节生物力学的一个重要组织。半月板损伤是骨关节炎发展的主要危险因素。不幸的是，半月板的修复能力是有限的它的血管区域。在研究文章中，D.摩天等。使用自体马骨髓基质间充质干细胞和纤维蛋白胶以证明在裸鼠模型撕裂马半月板的愈合。他们的研究可以作为一个有前途的模型系统来研究细胞疗法的半月板修复。在他们的论文，U. Longo的等。生产现有文献的回顾对半月板缺陷的管理组织工程的当前策略。在另一篇论文，U. Longo的等。重点引导到加强半月板修复的缺血区域提出生物的战略审查。

尽管骨骼肌有能力修复和再生的事实，肌肉功能由于受伤后纤维化瘢痕组织形成损害。U. Longo的等。审查生物制剂，如包括骨骼肌损伤的管理支架和MSCS富含血小板的血浆和组织工程战略中的应用目前的文献。虽然S.麦克莱恩等。讨论不同的干细胞类型，基因治疗，这可能适用于骨骼肌再生以下损伤和肌营养不良症组织工程方法目前的文献。

筋中央，在那里它们连接肌肉和骨骼，以产生关节运动的肌肉骨骼系统的正常功能。不幸的是，肌腱的修复和再生能力是由于其较低的细胞结构的限制。肌腱损伤是发病的常见原因在人口和占显著医疗负担。与多种细胞类型，包括间充质干，tendocytes，真皮成纤维细胞的临床前研究，已经评估了肌腱修复或再生。虽然这些研究表明基于细胞的期权承诺在治疗肌腱疾病，已经出现了小的临床应用。U.年轻回顾干细胞的肌腱疾病中的应用。L. Gulotta等。审查使用干细胞的有或无生长因子目前的文献，以提高肌腱修复。S.麦克莱恩等。回顾干在肌腱损伤的管理基于细胞组织工程战略。 In a clinical study, C. Pascual-Garrido et al. report a 5-year follow up clinical improvement in a small cohort of patients with chronic patellar tendinopathy after treatment with untreated bone marrow stromal stem cells. N. Maffulli et al. discuss current literature on tissue engineering approaches to treat rotator cuff tears. While U. Longo et al. review current literature on available biological and synthetic scaffolds for tendon tissue engineering.

从各种组织中分离出的干细胞的研究常常提供独特的见解，以了解干细胞群体之间分化潜力的相似性或差异性。Schmitt和合著者讨论了在骨科再生医学中使用不同干细胞的当前文献。在一篇研究论文中，Marmotti和他的同事报道了一种从脐带中分离干细胞用于骨科组织工程的新方法。此外，他们还展示了干细胞具有进行肌生成、脂肪生成、软骨生成和成骨生成的能力。E. Fossett和W. Khan在一篇综述中讨论了骨髓间充质干细胞的种植密度、供体年龄和性别如何影响骨髓间充质干细胞的增殖能力。

总之，我们非常高兴地向我们的读者出色的审查和研究文章的这个特殊的收集，并想借此机会感谢所有我们的作者的贡献和支持干细胞国际。

瓦西姆S.汗
Umile朱塞佩·隆戈
Adetola Adesida
文森佐·德纳罗

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