ОСТЕОСТИМУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ

Электронный научно-образовательный вестник "Здоровье и образование в XXI веке" №12, 2007 г. (Т. 9)
ОСТЕОСТИМУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
КОСТНОГО МОЗГА КУЛЬТИВИРОВАННЫХ НА ТИТАНОВОМ НОСИТЕЛЕ
Мальгинов Н.Н., Фролова Е.Н., Матвеева В.Н.
Московский государственный медико-стоматологический университет, Москва, Россия. Кафедра
патофизиологии стоматологического факультета МГМСУ
Среди источников мезенхимальных стволовых клеток (МСК) наиболее перспективными и часто используемыми
являются костный мозг и жировая ткань. Методы получения, культивирования и дифференцировки стволовых
клеток в остеогенном направлении хорошо известны и широко используются для решения теоретических и
практических задач. Остеогенный потенциал ксеногенных клеток, полученных из разных источников (костный
мозг, жировая ткань) в сравнительном аспекте, может быть изучен в эксперименте на животных, что было
основной целью данного исследования. В опыт было взято 54 крысы (самцы) Вистар весом 180 -220 грамм.
Экспериментальные образцы имплантатов были заселены МСК и индуцированы к остеогенной
дифференцировке в течение 2 недель. Имплантаты были изготовлены на Фирме Конмед из титана медицинского
назначения, марки Grade 4 ASTM F-67-00. Поверхность имплантата обработана электрокорундом белым (Al2O3)
№32 с размером зерна 355-300 мкм. Под гексеналовым наркозом в асептических условиях глазными ножницами
делали линейный разрез кожи по задней поверхности бедра, тупым путем раздвигали мышцы, обнажали
бедренную кость, фиксировали ее пинцетом, с помощью фиссурного бора толщиной 2 мм делали линейное
трепанационное отверстие длиной 5 мм (по размеру имплантата) вдоль середины диафиза и вставляли в него
имплантат. Он одним краем достигал внутренней поверхности диафиза со стороны костного мозга, а другим
краем выступал над наружной поверхностью бедренной кости на 0,25 мм. Поверхность образцов с заселенными
клетками была направлена в латеральную (наружную) сторону бедра. Контакт клеток с костью, таким образом,
происходил в основном в области кортикального слоя в месте распила бедра. Одной крысе применяли один
имплантат. Кожу и мышцы укладывали на место, накладывали швы из шелка. Животных разделили на 3
подгруппы: в 1-й использованы образцы титанового имплантата без клеток, во 2-й – с мертвыми
(инактивированными этиловым спиртом), в 3-й – с живыми клетками. Животных выводили из опыта через 15,
30 и 60 суток после операции. В каждом сроке опыта из одной подгруппы было взято 6 животных. Сроки
эксперимента после имплантации: 15,30 и 60 суток. Животных декапитировали под гексаналовым наркозом,
извлекали бедренные кости, фиксировали в 10% нейтральном формалине. Тканевый материал декальцинировали
в Трилоне Б и заливали в парафин, окраска гематоксилин-эозином. Для индукции остеогенной дифференцировки
использовали основной фактор роста фибробластов (ФРФ) (Sigma, США) в концентрации 20 нг/мл и
дексаметазон (Dex) (Sigma, США) в концентрации 10-8 М. Было показано, что в группе крыс с введением
имплантатов без нанесения на их поверхность клеток обнаруживались костные дефекты, вокруг которых
поначалу (через 15 суток) образовывалась грануляционная ткань, подвергающаяся созреванию. В сроки 30 и 60
суток в периимплантационной зоне формировались поля фиброзной соединительной ткани, кнаружи от них
активно шло построение трабекулярной костной ткани, на значительном расстоянии заполняющей вместе с
фиброзной компонентой регенерата костномозговой канал. В группе с мёртвыми клетками на имплантате через
15 суток от начала опыта в периимплантационной зоне наблюдалось более быстрое, чем в контрольной группе,
образование вокруг имплантата костных структур с их превалированием над соединительнотканной
компонентой регенерата. Через 30 суток наблюдалась та же тенденция к более интенсивному проявлению
остеогенетических реакций на имплантацию, по сравнению с контрольной группой. Возможно, это связано с
эффектом добавления фактора «мёртвых клеток», оказывающих неспецифическое общее стимулирующее
действие на репаративный остеогенез. В сроки 60 суток отмечалось некоторое нивелирование (уравнивание)
соотношений
новообразованной
костной
и
мягкотканной
(соединительнотканной)
компонент
периимплантационных структур. В группе с «живыми клетками» в сроки опыта 15 суток вокруг имплантата
наблюдалось образование остеогенной соединительной ткани с выраженным ангиоматозом, который служил, повидимому, основой для последующего замещения соединительной ткани новообразованными костными
структурами. В сроки 30 и 60 суток наблюдалась реализация остеогенной потенции соединительной ткани,
примыкающей к имплантату, отмеченной в предыдущие сроки опыта. Дефект на месте имплантата
ограничивался костной пластинкой. По сравнению с контрольной группой и группой с «мёртвыми клетками» на
имплантате, в данной группе опытов была значительно более выраженной остеогенная направленность
дифференцировки прилежащих к имплантату тканевых структур. Таким образом, в результате проведенного
исследования показано, что мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из костного мозга ткани человека,
нанесенные на имплантаты из титана, стимулируют заживление костной раны у крыс.
Материалы VIII Международный конгресс «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации»
Стр. [486]