نقش تحریک الکتریکی و مکانیکی در تمایز سلول های بنیادی به سلول های عضلانی در داربست های مهندسی شده

مهندسی بافت عضله به عنوان رویکردی کلیدی در پزشکی بازساختی با چالش ایجاد بافت های عضلانی بالغ و عملکردی مواجه است. یکی از راهبردهای موثر، هدایت تمایز سلول های بنیادی در داربست های سه بعدی از طریق اعمال محرک های فیزیکی مشابه محیط بیولوژیک درون تنی است. این مطالعه یک مرور نظام مند بر مقالات منتشرشده طی ده سال اخیر در پایگاه های علمی معتبر PubMed، Scopus و Web of Science انجام داد. تمرکز بررسی بر تاثیر تحریک مکانیکی و الکتریکی، به صورت مستقل یا ترکیبی، بر تمایز میوژنیک سلول های بنیادی کشت شده روی داربست های سه بعدی بود. شاخص هایی مانند بیان ژن های میوژنیک، هم راستایی سلولی، بلوغ الکتروفیزیولوژیک و عملکرد انقباضی تحلیل شدند. نتایج نشان داد که تحریک مکانیکی، به ویژه کرنش کششی چرخه ای، از طریق فعال سازی مسیرهای مکانوسنسینگ موجب افزایش بیان فاکتورهای میوژنیک MyoD و Myogenin و هم راستایی سلولی در راستای محور کشش می شود. تحریک الکتریکی پالسی، با تقویت کوپلینگ الکتریکی و افزایش تشکیل میولوله های چندهسته ای، بلوغ عملکردی بافت را بهبود می بخشد. مطالعاتی که از تحریک ترکیبی استفاده کرده اند، بالاترین سطح سازماندهی ساختاری، بلوغ الکتروفیزیولوژیک و توان انقباضی را گزارش کرده اند. محرک های مکانیکی و الکتریکی نقش های مکمل دارند: مکانیکی در سازماندهی ساختاری و الکتریکی در بلوغ عملکردی. ترکیب این دو در بیوراکتورهای دینامیک محیطی بیومیمتیک ایجاد می کند که برای تولید بافت های عضلانی بالغ و قابل کاربرد در درمان های بالینی ضروری است. پیشرفت های آتی بر بهینه سازی پارامترهای تحریک و توسعه داربست های هوشمند پاسخگو متمرکز خواهد بود.

کلیدواژه ها:

مهندسی بافت عضله ، سلول بنیادی ، داربست های سه بعدی ، تحریک الکتریکی ، تمایز میوژنیک