ymjЯкутский медицинский журналYakut Medical Journal1813-19052312-1017ЯНЦ КМП10.25789/YMJ.2025.92.11ymj-3060Research ArticleМЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯMETHODS OF DIAGNOSIS AND TREATMENTИспользование стволовых клеток в остеопластике дефектов челюстей: клеточно-инженерный подходThe use of stem cells in osteoplasty of jaw defects: a cell-engineering approachКудринД. А.KudrinD. A.

Кудрин Дмитрий Александрович – студент 6-го курса.

394036, Воронеж, улица Студенческая, 10

volyyyk@inbox.ruМагомедалиевМ. М.MagomedalievM. M.

Магомедалиев Магомед Магомедалиевич – студент 6-го курса.

367000, Махачкала, площадь им. Ленина, 1

magomedalievmagomed555@mail.ruПономаренкоА. М.PonomarenkoA. M.

Пономаренко Ангелина Михайловна – студент 6-го курса.

394036, Воронеж, улица Студенческая, 10

angipm@yandex.ruКолупаеваО. В.KolupaevaO. V.

Колупаева Ольга Владимировна – студент 6-го курса.

394036, Воронеж, улица Студенческая, 10

olya.kolupaeva@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-7334-6965АсельдероваА. Ш.AselderovaA. Sh.

Асельдерова Аида Шамсутдиновна – к.м.н., доцент, зав. учебной частью.

367000, Махачкала, площадь им. Ленина, 1

aselderova61@mail.ruФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко»Russian FederationФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет»Russian Federation202530122025045559Copyright © Кудрин Д.А., Магомедалиев М.М., Пономаренко А.М., Колупаева О.В., Асельдерова А.Ш., 20252025Кудрин Д.А., Магомедалиев М.М., Пономаренко А.М., Колупаева О.В., Асельдерова А.Ш.Kudrin D.A., Magomedaliev M.M., Ponomarenko A.M., Kolupaeva O.V., Aselderova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ymj.elpub.ru/jour/article/view/3060

Применение стволовых клеток в остеопластике дефектов челюстей представляет одно из наиболее перспективных направлений современной клеточно-инженерной регенеративной медицины. Традиционные методы остеопластики имеют ряд ограничений — от риска инфекций и болевого синдрома до ограниченного объема доступного трансплантата. В этой связи стволовые клетки открывают новые возможности для создания биологически активных конструкций, способных стимулировать остеогенез и восстановление сложных структур челюстно-лицевой области. В обзоре систематизированы современные данные о применении стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC), пульпы зуба (DPSC) и челюстной кости (JBMSC) в остеопластике дефектов челюсти. Рассмотрены их морфологические и молекулярные характеристики, остеогенный потенциал, взаимодействие с микроокружением дефекта, а также интеграция с биоматериалами и факторами роста. Особое внимание уделено результатам доклинических и клинических исследований, подтверждающих безопасность и эффективность клеточных терапий, направленных на восстановление комплекса цемент–периодонтальная связка–кость и улучшение остеоинтеграции имплантатов. Кроме того, в работе анализируются существующие доклинические модели дефектов челюстной кости у мелких и крупных животных, обеспечивающие экспериментальную базу для оценки эффективности клеточно-инженерных конструкций и разработки безопасных протоколов клинического применения. Отмечается значимость DPSC- и JBMSC-экзосом как биологически активных факторов, усиливающих остеогенную дифференцировку и регенерацию тканей. Полученные данные подчеркивают высокую перспективность использования стволовых клеток из полости рта для регенерации костной ткани, разработки новых биосовместимых материалов и индивидуализированных терапевтических стратегий. Представленный обзор может служить научной основой для создания эффективных, безопасных и клинически оправданных подходов к лечению челюстно-костных дефектов и улучшению результатов имплантационной терапии.

The use of stem cells in osteoplasty of jaw defects is one of the most promising areas of modern cellular engineering regenerative medicine. Traditional osteoplasty methods have a number of limitations, from the risk of infections and pain to the limited amount of available graft. In this regard, stem cells open up new possibilities for creating biologically active structures capable of stimulating osteogenesis and restoring complex structures of the maxillofacial region. The review systematizes current data on the use of periodontal ligament (PDLSC), dental pulp (DPSC) and jawbone (JBMSC) stem cells in osteoplasty of jaw defects. Their morphological and molecular characteristics, osteogenic potential, interaction with the microenvironment of the defect, as well as integration with biomaterials and growth factors are considered. Special attention is paid to the results of preclinical and clinical studies confirming the safety and effectiveness of cellular therapies aimed at restoring the cement–periodontal ligament–bone complex and improving the osseointegration of implants. In addition, the work analyzes existing preclinical models of jawbone defects in small and large animals, providing an experimental basis for evaluating the effectiveness of cellular engineering structures and developing safe protocols for clinical use. The importance of DPSC and JBMSC exosomes as biologically active factors enhancing osteogenic differentiation and tissue regeneration is noted. The obtained data emphasize the high prospects of using stem cells from the oral cavity for bone tissue regeneration, the development of new biocompatible materials and individualized therapeutic strategies. The presented review can serve as a scientific basis for creating effective, safe and clinically justified approaches to the treatment of maxillofacial defects and improving the results of implantation therapy.

стволовые клеткиостеопластикачелюстные дефектытканевая инженерияPDLSCDPSCJBMSCрегенерация костной тканиstem cellsosteoplastyjaw defectstissue engineeringPDLSCDPSCJBMSCbone regenerationReferencesАблязов А.Р., Сысоев Н.П., Зубкова Л.П. Влияние и определение ротового дыхания как одного из главных функциональных нарушений, вызывающих возникновение зубочелюстно-лицевых аномалий и деформаций, нарушения сроков формирования соматического и психического развития ортодонтических пациентов // Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2011; № 1(1): 5-7.Ablayzov A.R., Sysoev N.P., Zubkova L.P. Influence and determination of mouth breathing as one of the main functional disorders causing the occurrence of dentofacial anomalies and deformations, and violations in the timing of somatic and mental development of orthodontic patients // Krymskiy zhurnal eksperimental’noy i klinicheskoy meditsiny. 2011; No. 1(1): 5-7.Данилова М.А. Новые технологии в клинической ортодонтии // Ортодонтия. 2018; № 4(84): 62-63.Danilova M.A. New technologies in clinical orthodontics // Ortodontiya. 2018; No. 4(84): 62-63.Костные имплантаты на основе скаффолдов и клеточных систем в тканевой инженерии (обзор) / Кузнецова Д.С., Тимашев П.С., Баграташвили В.Н. [и др.] // Современные технологии в медицине. 2014; 6(4): 201-212.Scaffold- and Cell System-Based Bone Grafts in Tissue Engineering (Review) / Kuznetsova D.S., Timashev P.S., Bagrataishvili V.N. [et al.] // Modern Technologies in Medicine. 2014; 6(4): 201-212.Методы лечения пациентов со скелетными формами дистальной окклюзии зубных рядов с помощью зубоальвеолярной компенсации. Роль цифровых технологий и подход к лечению / Попова Н.В., Арсенина О.И., Абакаров С.И. [и др.] // Стоматология. 2024; 103(5): 24-36.Methods of treatment of patients with skeletal forms of distal occlusion using dental alveolar compensation. The role of digital technologies and the approach to treatment / Popova N.V., Arsenina O.I., Abakarov S.I. [et al.] // Stomatology. 2024; 103(5): 24-36. https://doi.org/10.17116/stomat202410305124.Моделирование микроокружения мезенхимных стволовых клеток как перспективный подход к тканевой инженерии и регенеративной медицине (краткий обзор) / Хлусов И.А., Литвинова Л.С., Юрова К.А. [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. 2018; 17(3): 217-228.Modeling of the mesenchymal stem cell microenvironment as a prospective approach to tissue bioengineering and regenerative medicine (a short review) / Khlusov I.A., Litvinova L.S., Yurova K.A. [et al.] // Bulletin of Siberian Medicine. 2018; 17(3): 217-228.Ортодонтия. Национальное руководство. В 2 т. Т. 1. Диагностика зубочелюстных аномалий / под ред. Л.С. Персина. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 304 с. (Серия «Национальные руководства»). ISBN 978-5-9704-5408-4.Orthodontics. National Guide. In 2 vols. Vol. 1: Diagnosis of dental anomalies / Ed. by L.S. Persin. Moscow: GEOTAR-Media, 2020. 304 p.Применение аппарата TWIN-FORCE в комбинации с брекет-системой при коррекции дистальной окклюзии у взрослых пациентов / Козаченко В.Э., Арсенина О.И., Попова А.В. [и др.] // Архивариус. 2021; № 6(60): 12-15.Application of the TWIN-FORCE apparatus in combination with a bracket system for the correction of distal occlusion in adult patients / Kozachenko V.E., Arsenina O.I., Popova A.V. [et al.] // Arkhivarius. 2021; No. 6(60): 12-15.Семенов М.Г., Степанова Ю.В., Трощиева Д.О. Перспективы применения стволовых клеток в реконструктивно-восстановительной хирургии челюстно-лицевой области // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2016; 4(4): 84-92.Semenov M.G., Stepanova Yu.V., Troshchieva D.O. Prospects for the use of stem cells in reconstructive and restorative surgery of the maxillofacial region // Orthopedics, Traumatology and Reconstructive Surgery of Childhood. 2016; 4(4): 84-92.Чергештов Ю.И., Лежнев Д.А., Овчарова Л.В. Динамика репаративной регенерации дефектов нижней челюсти, замещенных различными имплантатами с использованием стволовых клеток по данным компьютерной томографии (экспериментальное исследование) // Российская стоматология. 2014; 7(1): 8-15.Dynamics of reparative regeneration of defects of the lower jaw replaced by various implants using stem cells according to computed tomography data (experimental study) / Chergeshtov Yu.I., Lezhnev D.A., Ovcharova L.V. // Russian Dentistry. 2014; 7(1): 8-15.3D printing in alloy design to improve biocompatibility in metallic implants / Mitra I., Bose S., Dernell W.S. [et al.] // Mater. Today. 2021; 45: 20–34.3D printing in alloy design to improve biocompatibility in metallic implants / Mitra I., Bose S., Dernell W.S. [et al.] // Mater. Today. 2021; 45: 20–34.A single-cell transcriptional atlas reveals resident progenitor cell niche functions in TMJ disc development and injury / Bi R., Yin Q., Li H. [et al.] // Nat. Commun. 2023; 14(1): 830.A single-cell transcriptional atlas reveals resident progenitor cell niche functions in TMJ disc development and injury / Bi R., Yin Q., Li H. [et al.] // Nat. Commun. 2023; 14(1): 830.Amarasekara D.S., Kim S., Rho J. Regulation of osteoblast differentiation by cytokine networks // Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(6): 2851.Amarasekara D.S., Kim S., Rho J. Regulation of osteoblast differentiation by cytokine networks // Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(6): 2851.Bone marrow-derived mesenchymal stem cells enhance bone marrow regeneration in dental extraction sockets / Mashimo T., Sato Y., Akita D. [et al.] // J. Oral Sci. 2019; 61(2): 284–293.Bone marrow-derived mesenchymal stem cells enhance bone marrow regeneration in dental extraction sockets / Mashimo T., Sato Y., Akita D. [et al.] // J. Oral Sci. 2019; 61(2): 284–293.Bone regeneration capacities of alveolar bone mesenchymal stem cell sheet in rabbit calvarial bone defect / Liu Y., Wang H., Dou H. [et al.] // J. Tissue Eng. 2020; 11: 2041731420930379.Bone regeneration capacities of alveolar bone mesenchymal stem cell sheet in rabbit calvarial bone defect / Liu Y., Wang H., Dou H. [et al.] // J. Tissue Eng. 2020; 11: 2041731420930379.Characterization of the immunomodulatory properties of alveolar bone-derived mesenchymal stem cells / Cao C., Tarlé S., Kaigler D. // Stem Cell Res. Ther. 2020; 11(1): 102.Characterization of the immunomodulatory properties of alveolar bone-derived mesenchymal stem cells / Cao C., Tarlé S., Kaigler D. // Stem Cell Res. Ther. 2020; 11(1): 102.COL4A2 in the tissue-specific extracellular matrix plays important role on osteogenic differentiation of periodontal ligament stem cells / Wen Y., Yang H., Wu J. [et al.] // Theranostics. 2019; 9(15): 4265–4286.COL4A2 in the tissue-specific extracellular matrix plays important role on osteogenic differentiation of periodontal ligament stem cells / Wen Y., Yang H., Wu J. [et al.] // Theranostics. 2019; 9(15): 4265–4286.Control of innate immune response by biomaterial surface topography, energy, and stiffness / Abaricia J.O., Farzad N., Heath T.J. [et al.] // Acta Biomater. 2021; 133: 58–73.Control of innate immune response by biomaterial surface topography, energy, and stiffness / Abaricia J.O., Farzad N., Heath T.J. [et al.] // Acta Biomater. 2021; 133: 58–73.Dental tissue-derived human mesenchymal stem cells and their potential in therapeutic application / Gan L., Liu Y., Cui D. [et al.] // Stem Cells Int. 2020; 2020: 8864572.Dental tissue-derived human mesenchymal stem cells and their potential in therapeutic application / Gan L., Liu Y., Cui D. [et al.] // Stem Cells Int. 2020; 2020: 8864572.Electromagnetic analysis, characterization and discussion of inductive transmission parameters for titanium-based housing materials in active medical implantable devices / Gruenwald W., Bhattacharrya M., Jansen D. [et al.] // Materials. 2018; 11: 2089.Electromagnetic analysis, characterization and discussion of inductive transmission parameters for titanium-based housing materials in active medical implantable devices / Gruenwald W., Bhattacharrya M., Jansen D. [et al.] // Materials. 2018; 11: 2089.Functional tooth restoration by allogeneic mesenchymal stem cell-based bio-root regeneration in swine / Wei F., Song T., Ding G. [et al.] // Stem Cells Dev. 2013; 22(12): 1752–1762.Functional tooth restoration by allogeneic mesenchymal stem cell-based bio-root regeneration in swine / Wei F., Song T., Ding G. [et al.] // Stem Cells Dev. 2013; 22(12): 1752–1762.Functionalization of 3D-printed titanium alloy orthopedic implants: a literature review / Jing Z., Zhang T., Xiu P. [et al.] // Biomed. Mater. 2020; 15: 052003.Functionalization of 3D-printed titanium alloy orthopedic implants: a literature review / Jing Z., Zhang T., Xiu P. [et al.] // Biomed. Mater. 2020; 15: 052003.Guided regeneration of jaw bone defects with combination of osteoplastic materials and stem cells / Machavariani A., Menabde G., Zurmukhtashvili M. // Georgian Med. News. 2019; 290: 131–135.Guided regeneration of jaw bone defects with combination of osteoplastic materials and stem cells / Machavariani A., Menabde G., Zurmukhtashvili M. // Georgian Med. News. 2019; 290: 131–135.Haffner-Luntzer M. Experimental agents to improve fracture healing: utilizing the WNT signaling pathway // Injury. 2021; 52(2): S44–S48.Haffner-Luntzer M. Experimental agents to improve fracture healing: utilizing the WNT signaling pathway // Injury. 2021; 52(2): S44–S48.HMGB1-induced inflammatory response promotes bone healing in murine tooth extraction socket / Aoyagi H., Yamashiro K., Hirata-Yoshihara C. [et al.] // J. Cell. Biochem. 2018; 119(7): 5481–5490.HMGB1-induced inflammatory response promotes bone healing in murine tooth extraction socket / Aoyagi H., Yamashiro K., Hirata-Yoshihara C. [et al.] // J. Cell. Biochem. 2018; 119(7): 5481–5490.Hydroxyapatite–calcium sulfate–hyaluronic acid composite encapsulated with collagenase as bone substitute for alveolar bone regeneration / Subramaniam S., Fang Y.H., Sivasubramanian S. [et al.] // Biomaterials. 2016; 74: 99–108.Hydroxyapatite–calcium sulfate–hyaluronic acid composite encapsulated with collagenase as bone substitute for alveolar bone regeneration / Subramaniam S., Fang Y.H., Sivasubramanian S. [et al.] // Biomaterials. 2016; 74: 99–108.In vivo imaging techniques for bone tissue engineering / Fragogeorgi E.A., Rouchota M., Georgiou M. [et al.] // J. Tissue Eng. 2019; 10: 2041731419854586.In vivo imaging techniques for bone tissue engineering / Fragogeorgi E.A., Rouchota M., Georgiou M. [et al.] // J. Tissue Eng. 2019; 10: 2041731419854586.Inhibition of Hif1α prevents both trauma-induced and genetic heterotopic ossification / Agarwal S., Loder S., Brownley C. [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2016; 113(3): E338–E347.Inhibition of Hif1α prevents both trauma-induced and genetic heterotopic ossification / Agarwal S., Loder S., Brownley C. [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2016; 113(3): E338–E347.Interleukin-35 inhibits alveolar bone resorption by modulating the Th17/Treg imbalance during periodontitis / Cafferata E.A., Terraza-Aguirre C., Barrera R. [et al.] // J. Clin. Periodontol. 2020; 47(6): 676–688.Interleukin-35 inhibits alveolar bone resorption by modulating the Th17/Treg imbalance during periodontitis / Cafferata E.A., Terraza-Aguirre C., Barrera R. [et al.] // J. Clin. Periodontol. 2020; 47(6): 676–688.Lapine periodontal ligament stem cells for musculoskeletal research in preclinical animal trials / Chopra H., Liao C., Zhang C.F. [et al.] // J. Transl. Med. 2018; 16(1): 174.Lapine periodontal ligament stem cells for musculoskeletal research in preclinical animal trials / Chopra H., Liao C., Zhang C.F. [et al.] // J. Transl. Med. 2018; 16(1): 174.Mesenchymal stem cell derived-exosomes: a modern approach in translational medicine / Nikfarjam S., Rezaie J., Zolbanin N.M. [et al.] // J. Transl. Med. 2020; 18: 449.Mesenchymal stem cell derived-exosomes: a modern approach in translational medicine / Nikfarjam S., Rezaie J., Zolbanin N.M. [et al.] // J. Transl. Med. 2020; 18: 449.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.