DOI : 10.1016/j.diabres.2022.110201
Abstract
Chronic wounds fail to heal through the three normal stages of healing (inflammatory, proliferative, and remodelling), resulting in a chronic tissue injury that is not repaired within the average time limit. Patients suffering from type 1 and type 2 diabetes are prone to develop diabetic foot ulcers (DFUs), which commonly develop into chronic wounds that are non treatable with conventional therapies. DFU develops due to various risk factors, such as peripheral neuropathy, peripheral vascular disease, arterial insufficiency, foot deformities, trauma and impaired resistance to infection. DFUs have gradually become a major problem in the health care system worldwide. In this review, we not only focus on the pathogenesis of DFU but also comprehensively summarize the outcomes of preclinical and clinical studies thus far and the potential therapeutic mechanism of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) for the treatment of DFU. Based on the published results, BMSC transplantation can contribute to wound healing through growth factor secretion, anti-inflammation, differentiation into tissue-specific cells, neovascularization, re-epithelialization and angiogenesis in DFUs. Moreover, clinical trials showed that BMSC treatment in patients with diabetic ulcers improved ulcer healing and the ankle-brachial index, ameliorated pain scores, and enhanced claudication walking distances with no reported complications. In conclusion, although BMSC transplantation exhibits promising therapeutic potential in DFU treatment, additional studies should be performed to confirm their efficacy and long-term safety in DFU patients.
Summary
골수유래 중간엽줄기세포 조건배양액(BMMSC-CM)이 당뇨병성 족부궤양(Diabetic Foot Ulcer, DFU)의 상처 치유에 미치는 효과와 작용 기전을 규명하기 위해 수행되었습니다.연구진은 고지방식이와 STZ(스트렙토조토신) 주입으로 2형 당뇨 쥐를 만든 후, 인위적으로 족부 상처를 유발하였다. 그 후 쥐를 4개 그룹으로 나누어 각각 정상대조군, 당뇨대조군, MSC-CM 처리군, 살아있는 MSC 처리군으로 구분하였으며, BMMSC-CM은 배양된 골수유래 줄기세포의 상층액을 농축하여 얻은 것으로, 상처 주변에 주사하여 치료 효과를 평가하였습니다.
상처 치유 촉진:
MSC-CM 주입군은 당뇨 대조군보다 상처 면적이 빠르게 감소하고, 피부 재상피화(피부 재생층 두께)가 두꺼워졌습니다.
세포 증식 및 혈관 신생 증가:
Ki67(세포 증식 마커)과 CD31(혈관 신생 마커)의 발현이 유의하게 증가하여, 상처 부위의 세포 증식과 신생혈관 형성이 활발해졌습니다.
자가포식(Autophagy) 활성화:
LC3B 단백질 발현 증가 및 전자현미경에서 자가포식소체의 증가가 확인되어, 세포의 손상 회복 및 대사 균형 유지가 강화되었습니다.
염증 및 세포사(Pyroptosis) 억제:
염증성 인자(IL-1β, NLRP3, Caspase-1, GSDMD)의 발현이 억제되어 염증성 세포사가 감소하였습니다.
MSC-CM vs MSCs:
MSC-CM의 치료 효과는 살아있는 줄기세포(MSC) 이식과 동등하거나 일부 항목에서는 더 우수하였습니다.
DOI : 10.1016/j.diabres.2022.110201
Abstract
Chronic wounds fail to heal through the three normal stages of healing (inflammatory, proliferative, and remodelling), resulting in a chronic tissue injury that is not repaired within the average time limit. Patients suffering from type 1 and type 2 diabetes are prone to develop diabetic foot ulcers (DFUs), which commonly develop into chronic wounds that are non treatable with conventional therapies. DFU develops due to various risk factors, such as peripheral neuropathy, peripheral vascular disease, arterial insufficiency, foot deformities, trauma and impaired resistance to infection. DFUs have gradually become a major problem in the health care system worldwide. In this review, we not only focus on the pathogenesis of DFU but also comprehensively summarize the outcomes of preclinical and clinical studies thus far and the potential therapeutic mechanism of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) for the treatment of DFU. Based on the published results, BMSC transplantation can contribute to wound healing through growth factor secretion, anti-inflammation, differentiation into tissue-specific cells, neovascularization, re-epithelialization and angiogenesis in DFUs. Moreover, clinical trials showed that BMSC treatment in patients with diabetic ulcers improved ulcer healing and the ankle-brachial index, ameliorated pain scores, and enhanced claudication walking distances with no reported complications. In conclusion, although BMSC transplantation exhibits promising therapeutic potential in DFU treatment, additional studies should be performed to confirm their efficacy and long-term safety in DFU patients.
Summary
골수유래 중간엽줄기세포 조건배양액(BMMSC-CM)이 당뇨병성 족부궤양(Diabetic Foot Ulcer, DFU)의 상처 치유에 미치는 효과와 작용 기전을 규명하기 위해 수행되었습니다.연구진은 고지방식이와 STZ(스트렙토조토신) 주입으로 2형 당뇨 쥐를 만든 후, 인위적으로 족부 상처를 유발하였다. 그 후 쥐를 4개 그룹으로 나누어 각각 정상대조군, 당뇨대조군, MSC-CM 처리군, 살아있는 MSC 처리군으로 구분하였으며, BMMSC-CM은 배양된 골수유래 줄기세포의 상층액을 농축하여 얻은 것으로, 상처 주변에 주사하여 치료 효과를 평가하였습니다.
상처 치유 촉진:
MSC-CM 주입군은 당뇨 대조군보다 상처 면적이 빠르게 감소하고, 피부 재상피화(피부 재생층 두께)가 두꺼워졌습니다.
세포 증식 및 혈관 신생 증가:
Ki67(세포 증식 마커)과 CD31(혈관 신생 마커)의 발현이 유의하게 증가하여, 상처 부위의 세포 증식과 신생혈관 형성이 활발해졌습니다.
자가포식(Autophagy) 활성화:
LC3B 단백질 발현 증가 및 전자현미경에서 자가포식소체의 증가가 확인되어, 세포의 손상 회복 및 대사 균형 유지가 강화되었습니다.
염증 및 세포사(Pyroptosis) 억제:
염증성 인자(IL-1β, NLRP3, Caspase-1, GSDMD)의 발현이 억제되어 염증성 세포사가 감소하였습니다.
MSC-CM vs MSCs:
MSC-CM의 치료 효과는 살아있는 줄기세포(MSC) 이식과 동등하거나 일부 항목에서는 더 우수하였습니다.