CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
113
РЕГЕНЕРАЦИЯ ПУЛЬПЫ ЗУБА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Эркинбоев Сардорбек
Андижанский государственный медицинский институт, кафедра Детской
стоматологии, 170127, Узбекистан, г. Андижан
[*1контакты: E-mail: drerkinboyev@gmail.com]
https://doi.org/10.5281/zenodo.15423838
Аннотация
Цель обзора – систематизировать современные биологические и
технологические основы регенерации пульпы зуба с применением
мезенхимальных
стволовых
клеток.
Рассматриваются
основные
клеточные кандидаты (DPSC, SHED) и их одонтобластический потенциал;
ключевые сигнальные пути SDF-1/CXCR4 и BMP/VEGF, а также
стимулирующее действие экстрацеллюлярных везикул Schwann-клеток на
миграцию и пролиферацию стволовых клеток. Проанализированы
клинические данные: у 70 % пациентов после трансплантации SHED
восстанавливается кровоток в пульпе, тогда как гиперкальцификация
выявляется в 30 % случаев. Описаны инновационные решения – 3D-
биопечать альгинатных гидрогелей с пористостью 80 %, повышающая
выживаемость DPSC до 85 %, и CRISPR-Cas9-редактирование гена HIF-1α
для усиления толерантности клеток к гипоксии. В заключение
подчёркивается, что стандартизация протоколов, оптимизация доз
ростовых факторов (BMP-2 ≤ 50 нг/мл) и снижение стоимости процедур
являются ключевыми условиями масштабного клинического внедрения
персонализированной регенеративной эндодонтии.
Ключевые слова:
регенерация пульпы; стволовые клетки зубной
пульпы; SHED; тканевая инженерия; 3D-биопечать; экстрацеллюлярные
везикулы; CRISPR-Cas9
Введение
Регенерация пульпы зуба — одно из ключевых направлений
современной регенеративной медицины, направленное на восстановление
функциональности поврежденной пульпы. Эта ткань, содержащая нервы,
кровеносные сосуды и одонтобласты, критически важна для
жизнеспособности
зуба.
По
данным
Всемирной
организации
здравоохранения, осложнения кариеса, такие как пульпит, требуют
депульпирования в 15–20% случаев, что повышает риск переломов корня
на 30% (Hargreaves et al., 2020). Альтернативой традиционным методам
становится применение стволовых клеток, способных восстановить
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
114
дентинно-пульпарный комплекс и сохранить естественную структуру
зуба.
Типы стволовых клеток и их потенциал
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК), выделенные из зубной
пульпы
(DPSCs),
обладают
уникальной
способностью
дифференцироваться в одонтобласты — клетки, ответственные за
формирование дентина. Исследования in vitro демонстрируют, что под
действием белка BMP-2 DPSCs синтезируют дентиноподобную матрицу с
повышенным содержанием коллагена I типа (Yoshida et al., 2020). Особый
интерес вызывают стволовые клетки молочных зубов (SHED), которые
пролиферируют
на
20%
быстрее,
чем
DPSCs,
и
сохраняют
жизнеспособность на 95% даже после десятилетней криоконсервации
(Kwack & Lee, 2022; Future Health Biobank, 2023). Эти свойства делают SHED
идеальными для создания биобанков и персонализированной терапии.
Механизмы действия и сигнальные пути
Регенеративный потенциал DPSCs регулируется сложной сетью
сигнальных путей. Например, хемокин SDF-1, выделяемый поврежденной
пульпой, взаимодействует с рецептором CXCR4 на поверхности стволовых
клеток, запуская их миграцию к очагу повреждения. Эксперименты на
животных моделях показали, что блокирование этого пути снижает
рекрутирование клеток на 60% (Wang et al., 2021). Другой ключевой путь
— BMP/VEGF — стимулирует не только дифференцировку DPSCs в
одонтобласты, но и ангиогенез. Комбинация BMP-2 и VEGF увеличивает
плотность капилляров в регенерированной ткани на 50% (Liang et al.,
2021).
Инновационным подходом стало использование экстрацеллюлярных
везикул (ЭВ), выделенных из клеток Шванна. Эти наночастицы содержат
микроРНК-21 и miR-124, которые подавляют апоптоз и усиливают
пролиферацию DPSCs. В эксперименте на свиньях инъекция ЭВ в корневой
канал привела к восстановлению пульпы на 80% площади всего за 8
недель (Wang et al., 2021).
Проблемы и перспективы клинического применения
Клинические испытания демонстрируют многообещающие, но
неоднозначные результаты. Например, в исследовании с участием 12
пациентов имплантация SHED в коллагеновых матрицах восстановила
кровоток в пульпе у 70% участников, однако у 30% развилась
гиперкальцификация из-за избытка BMP-2 (Sugiaman et al., 2022).
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
115
Вариабельность выживаемости трансплантированных клеток (40–85%)
остается серьезной проблемой, связанной с качеством скаффолдов и
методами доставки (Liang et al., 2022).
Технологические инновации, такие как 3D-биопечать, позволяют
создавать персонализированные скаффолды из альгинатных гидрогелей с
пористостью 80%, что повышает выживаемость DPSCs до 85% (Liang et al.,
2022). Другое перспективное направление — CRISPR-Cas9-редактирование
гена HIF-1α, которое усиливает устойчивость клеток к гипоксии (Mead et
al., 2016). Однако стоимость терапии, достигающая $10,000, и риск
иммунного отторжения (15% случаев при аллогенных трансплантациях)
ограничивают ее доступность (Kim, 2021; Stefańska et al., 2024).
Заключение
Регенерация пульпы с использованием стволовых клеток обладает
потенциалом для трансформации эндодонтической практики. Однако для
клинического внедрения необходимо решить ключевые задачи:
стандартизировать протоколы (например, ограничить дозу BMP-2 до 50
нг/мл), улучшить методы доставки клеток и снизить стоимость терапии.
Комбинация DPSC с экзосомами и CRISPR-редактированием может
повысить эффективность регенерации до 95%, открывая путь к
персонализированной стоматологии будущего.
Список литературы:
1.
Future Health Biobank. (2023). Что такое стволовые клетки зубной
пульпы? Retrieved from https://futurehealthbiobank.com/ru/what-are-dental-
pulp-stem-cells/
2.
Hargreaves, K. M., Diogenes, A., & Teixeira, F. B. (2020). Treatment
options: Biological basis of regenerative endodontic procedures. Journal of
Endodontics, 46(9), S30–S45. https://doi.org/10.1016/j.joen.2020.06.001
3.
Kim, S. (2021). A cell-based approach to dental pulp regeneration using
mesenchymal stem cells: A scoping review. International Journal of Molecular
Sciences, 22(9), 4357. https://doi.org/10.3390/ijms22094357
4.
Kwack, K., & Lee, H. (2022). Clinical potential of dental pulp stem cells in
pulp regeneration. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 10, 857066.
https://doi.org/10.3389/fcell.2022.857066
5.
Liang, C., Liao, L., & Tian, W. (2021). Stem cell‐based dental pulp
regeneration: Insights from signaling pathways. Stem Cell Reviews and Reports,
17(4), 1251–1263. https://doi.org/10.1007/s12015-020-10117-3
6.
Wang, D., Lyu, Y., Yang, Y., Zhang, S., Chen, G., Pan, J., & Tian, W. (2021).
Schwann cell-derived EVs facilitate dental pulp regeneration through
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
116
endogenous stem cell recruitment via SDF-1/CXCR4 axis. Acta Biomaterialia,
140, 610–624. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2021.11.039
