Использование жировой ткани для восстановления костной структуры стало прорывом: при компрессионных переломах позвоночника учёные продемонстрировали, что адипоциты способны укреплять кость и изменять традиционные методики лечения остеопороза.
Адипоциты и их потенциал в регенерации костей
Специалисты Университета Осаки (OMU) применяли стволовые клетки, извлечённые из жировой ткани (АДСК), и направленно дифференцировали их в остеогенные предшественники. Изованных клеток формировали компактные сфероиды, которые служили «биологическим цементом» для восстановления повреждённых участков кости.
Сфероиды смешивали с β-трикальцийфосфатом — биоинертным материалом, широко используемым в костных трансплантатах и дентальных имплантах. Полученную смесь вводили в область позвонков L4–L5 у крыс с остеопоротическими переломами.
Через 4 и 8 недель после имплантации проводили микрокомпьютерную томографию, гистологические срезы и биомеханические испытания, чтобы оценить качество регенерации и восстановление прочности позвонков.
Комментарий исследователей
Подопытные животные, получившие остеогенные сфероиды, продемонстрировали значительный прирост костной массы, улучшение консолидации перелома и повышение механической устойчивости по сравнению с контролем.
Гистологический анализ выявил активное формирование новой костной ткани и плотную интеграцию β-трикальцийфосфата в структуру позвонков.
Кроме того, подтвердилось долгосрочное выживание аутологичных стволовых клеток в области имплантации, что свидетельствует об их участии как в прямом, так и в паракринном остеогенезе.
Полученные данные открывают перспективы клинического применения сфероидов АДСК для лечения переломов позвоночника: аутологичные клетки извлекаются из собственного жирового депо пациента, что снижает иммунные риски и минимизирует инвазивность процедуры.
Похожий подход уже используется в нейробиологии: перепрограммирование собственных клеток помогает продлить функциональную активность головного мозга и стимулировать восстановительные процессы.
Искусственная регенерация костной ткани
В результате эксперимента не только восстановили целостность позвоночника, но и зафиксировали прирост общей костной массы: ключевые гены, отвечающие за остеогенез, оказались значительно более активными.
Изначально исследование было нацелено на проблему стареющего населения Японии: пожилые люди испытывают повышенный риск остеопоротических переломов позвоночника, что серьёзно ухудшает качество жизни. Сбор АДСК даже у пациентов преклонного возраста проводится относительно просто и гораздо менее травматичен, чем традиционные хирургические методы.
Однако следует учитывать ограничения: модели переломов у крыс создаются искусственно, нагрузка на позвоночник у четвероногих животных отличается от человеческой, а долгосрочные исследования эффективности новой терапии пока не завершены.
Стволовые клетки и регенеративная медицина
Применение стволовых клеток для остеорегенерации остаётся одной из ключевых тем современной биомедицины. Так, в 2022 году австралийские учёные продемонстрировали возможность дифференциации мезенхимальных стволовых клеток с помощью звуковых волн, что упрощает получение костеобразующих клеток из костного мозга.
Учёные из Осаки полагают, что в ближайшем будущем удастся объединить различные биотехнологические платформы, используя собственные клеточные ресурсы организма для восстановления тканей, что сделает лечение безопаснее и естественнее.
Дополнительные материалы и свежие исследования в области регенеративной медицины доступны в сообществе Neural Hack в Telegram.
