関節軟骨再生のための内因性細胞補充戦略

タイムリーで適切な治療がない場合、関節軟骨（AC）の損傷は軟骨変性につながり、最終的に変形性関節症につながる可能性があります。再生医療および組織工学技術は、AC再生と修復のための有望なアプローチとして浮上しています。移植前の細胞種の足場の使用は、ある程度軟骨病変を再生および修復する可能性がありますが、これらのアプローチは、限られた細胞源、過剰なコスト、病気の伝播のリスク、複雑な製造慣行によって依然として制限されています。負傷したサイトへの内因性細胞の動員に依存する最近開発された無細胞足場アプローチは、これらの欠点を避け、その場でのAC再生に大きな可能性を提供します。複数の内因性幹/前駆細胞（ESPC）が共同居住のニッチに見られ、AC再生に参加するために傷害部位に移動する能力があります。ただし、ESPCの自然な募集は不十分であり、局所微小環境は負傷後に敵対的です。したがって、ESPCを効果的かつ具体的に募集し、局所微小環境を改善するために、化学誘引物質と無細胞足場の組み合わせに基づいた内因性細胞動員戦略は、現場の再生に関する新しい洞察を提供する可能性があります。このレビューは、次の概要を説明します。（1）内因性細胞募集戦略の状況。（2）亜集団、共同居住ESPCの潜在的な移動ルート（PMR）、およびそれらの免疫調節および補償効果。（3）化学誘引物質とその潜在的な悪影響。（4）in situ AC再生に利用される足場ベースの薬物送達システム（SDDS）。（5）AC再生のための内因性細胞募集戦略の課題と将来の視点。重要な声明：関節軟骨（AC）再生の内因性細胞動員戦略は数十年にわたって調査されてきましたが、この分野では多くの作業が実行されています。将来の研究には、次の目的が必要です。（1）内因性細胞募集戦略の最新の進捗状況を報告する。（2）ESPCの亜集団、これらの細胞の移動の根底にある細胞および分子メカニズムの決定、およびそれらの抗炎症、免疫調節および補用効果。（3）ESPCの募集とその潜在的な悪影響を促進する化学誘引剤を解明する。（4）化学誘発性の派遣のための高度なSDDSの開発。ここでは、前述の問題の体系的な概要を提示して、AC再生と修復のための内生細胞補充戦略をよりよく理解することを提供します。

In the absence of timely and proper treatments, injuries to articular cartilage (AC) can lead to cartilage degeneration and ultimately result in osteoarthritis. Regenerative medicine and tissue engineering techniques are emerging as promising approaches for AC regeneration and repair. Although the use of cell-seeded scaffolds prior to implantation can regenerate and repair cartilage lesions to some extent, these approaches are still restricted by limited cell sources, excessive costs, risks of disease transmission and complex manufacturing practices. Recently developed acellular scaffold approaches that rely on the recruitment of endogenous cells to the injured sites avoid these drawbacks and offer great promise for in situ AC regeneration. Multiple endogenous stem/progenitor cells (ESPCs) are found in joint-resident niches and have the capability to migrate to sites of injury to participate in AC regeneration. However, the natural recruitment of ESPCs is insufficient, and the local microenvironment is hostile after injury. Hence, an endogenous cell recruitment strategy based on the combination of chemoattractants and acellular scaffolds to effectively and specifically recruit ESPCs and improve local microenvironment may provide new insights into in situ AC regeneration. This review provides a brief overview of: (1) the status of endogenous cell recruitment strategy; (2) the subpopulations, potential migration routes (PMRs) of joint-resident ESPCs and their immunomodulatory and reparative effects; (3) chemoattractants and their potential adverse effects; (4) scaffold-based drug delivery systems (SDDSs) that are utilized for in situ AC regeneration; and (5) the challenges and future perspectives of endogenous cell recruitment strategy for AC regeneration. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Although the endogenous cell recruitment strategy for articular cartilage (AC) regeneration has been investigated for several decades, much work remains to be performed in this field. Future studies should have the following aims: (1) reporting the up-to-date progress in the endogenous cell recruitment strategies; (2) determining the subpopulations of ESPCs, the cellular and molecular mechanisms underlying the migration of these cells and their anti-inflammatory, immunomodulatory and reparative effects; (3) elucidating the chemoattractants that enhance ESPC recruitment and their potential adverse effects; and (4) developing advanced SDDSs for chemoattractant dispatch. Herein, we present a systematic overview of the aforementioned issues to provide a better understanding of endogenous cell recruitment strategies for AC regeneration and repair.