骨組織の再生には骨細胞の役割があるのか？

Is There a Governing Role of Osteocytes in Bone Tissue Regeneration?

• Wei Cao
• Marco N Helder
• Nathalie Bravenboer
• Gang Wu
• Jianfeng Jin
• Christiaan M Ten Bruggenkate
• Jenneke Klein-Nulend
• Engelbert A J M Schulten

抄録

レビューの目的:

骨再生は、現代の臨床治療において重要な役割を果たしている。骨組織工学は、ヒトの骨格における先天的または後天的な骨欠損を回復させるための骨再生を成功させることができるはずである。骨細胞は、破骨細胞や破骨芽細胞の活動を制御することで骨のリモデリングに関与し、骨の損失や形成を制御していると考えられている。本レビューでは、これまでほとんど知られていなかった骨細胞が骨組織の再生に果たす役割について考察する。

PURPOSE OF REVIEW: Bone regeneration plays an important role in contemporary clinical treatment. Bone tissue engineering should result in successful bone regeneration to restore congenital or acquired bone defects in the human skeleton. Osteocytes are thought to have a governing role in bone remodeling by regulating osteoclast and osteoblast activity, and thus bone loss and formation. In this review, we address the so far largely unknown role osteocytes may play in bone tissue regeneration.

最近の発見:

骨細胞は、プロスタグランジン、一酸化窒素、Wnts、インスリン様成長因子-1（IGF-1）など、骨のリモデリングに関与する生化学的シグナル伝達分子を放出する。骨組織工学における間葉系幹細胞のプロスタグランジン（例えば、PGE、PGI、PGF）、一酸化窒素、IGF-1、またはWnts（例えば、Wnt3a）での治療は、骨形成を改善する。このレビューは、骨組織における骨細胞の機能、他の骨細胞との相互作用、および骨リモデリングにおける骨細胞の役割の概要を提供する。また、骨細胞は骨再生にも重要な役割を果たしている可能性があり、その結果、骨細胞を最適に利用し、刺激を与えれば、骨再生プロセスが効果的かつ迅速に改善されるのではないかと推測しています。

RECENT FINDINGS: Osteocytes release biochemical signaling molecules involved in bone remodeling such as prostaglandins, nitric oxide, Wnts, and insulin-like growth factor-1 (IGF-1). Treatment of mesenchymal stem cells in bone tissue engineering with prostaglandins (e.g., PGE, PGI, PGF), nitric oxide, IGF-1, or Wnts (e.g., Wnt3a) improves osteogenesis. This review provides an overview of the functions of osteocytes in bone tissue, their interaction with other bone cells, and their role in bone remodeling. We postulate that osteocytes may have a pivotal role in bone regeneration as well, and consequently that the bone regeneration process may be improved effectively and rapidly if osteocytes are optimally used and stimulated.