ماتریکس های مترشحه سلولی فنوتیپ تشکیل دهنده استخوان سلول های بنیادی مزانشیمی تمایزیافته را تداوم می بخشند

تاریخ انتشار: چهارشنبه 22 مهر 1394 | امتیاز: Article Rating

قبل از پیوند، سلول های بنیادی/ استرومایی مزانشیمی (MSC) می توانند به سمت فنوتیپ استخوانی با استفاده از ترکیبی از مکمل های محلول القا شوند. با این حال، شواهد کمی از تمایز مستقیم سلول های بنیادی مزانشیمی در تشکیل استخوان وجود دارد که نشان می دهد سلول های بنیادی مزانشیمی ممکن است طی پیوند بمیرند یا از نظر فنوتیپی برگشت یابند. ماتریکس های خارج سلولی فاقد سلول شده مترشحه از سلول(DMs)  یک الگوی امیدوارکننده برای اعطای زیست فعالی و تعیین سرنوشت مستقیم سلول از طریق ارائه یک محیط پیچیده و فیزیولوژیکی مرتبط است. بنابراین، ما ظرفیت زیست تقلیدیDMs  را برای حفظ فنوتیپ معدنی با حذف محرک القایی مورد بررسی قرار دادیم. صرف نظر از مدت زمان القاء، بازه 6 هفته ای، سلول های بنیادی مزانشیمی کاهش 5 برابری را در نشانگرهای استخوانی در24 ساعت پس از قطع محرک نشان دادند. ما نشان دادیم که سلول های بنیادی مزانشیمی تحت القای استخوانی کشت شده بر روی  DMs تا 2 برابر رسوب کلسیم بیشتری را نسبت به کشت ظرف پلاستیک نشان دادند و این بهبود حداقل تا حدی به واسطه افزایش فشار اکتین اسکلت سلولی از طریق مسیرROCK II  است. سلول های بنیادی مزانشیمی بر روی  DMs  همچنین 25 درصد عامل رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) بیشتری را ترشح کردند که یک عامل پیش رگزای درونی بسیار مهم است که در طول استخوان زایی MSC ترشح می شود. قرار دادن DMs در یک ناحیه نابجای زیر جلدی سبب افزایش تداوم 5 برابری سلول های بنیادی مزانشیمی ، تراکم عروقی 3 برابر و تشکیل استخوان 2 برابر بیشتر از سلول های بنیادی مزانشیمی تزریق شده بدون DMs شد. این نتایج بر نیاز به استقرار سلول های بنیادی مزانشیمی با استفاده از الگوهای زیست ماده مانند DMs  برای حفظ فنوتیپ تولید کننده ماده معدنی در شرایط آزمایشگاهی و سرعت بخشیدن به روند ترمیم استخوان تاکید دارد. 

Biomaterials. 2015 Oct 9;74:178-187. doi: 10.1016/j.biomaterials.2015.10.003. [Epub ahead of print]

Cell-secreted matrices perpetuate the bone-forming phenotype of differentiated mesenchymal stem cells.

Hoch AI1Mittal V1Mitra D1Vollmer N1Zikry CA1Leach JK2.

 

Abstract

Prior to transplantation, mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) can be induced toward the osteoblastic phenotype using a cocktail of soluble supplements. However, there is little evidence of differentiated MSCs directly participating in bone formation, suggesting that MSCs may either die or revert in phenotype upon transplantation. Cell-secreted decellularized extracellular matrices (DMs) are a promising platform to confer bioactivity and direct cell fate through the presentation of a complex and physiologically relevant milieu. Therefore, we examined the capacity of biomimetic DMs to preserve the mineral-producing phenotype upon withdrawal of the induction stimulus. Regardless of induction duration, ranging up to 6 weeks, MSCs exhibited up to a 5-fold reduction in osteogenic markers within 24 h following stimulus withdrawal. We show that seeding osteogenically induced MSCs on DMs yields up to 2-fold more calcium deposition than tissue culture plastic, and this improvement is at least partially mediated by increasing actin cytoskeletal tension via the ROCK II pathway. MSCs on DMs also secreted 25% more vascular endothelial growth factor (VEGF), a crucial endogenous proangiogenic factor that is abrogated during MSC osteogenic differentiation. The deployment of DMs into a subcutaneous ectopic site enhanced the persistence of MSCs 5-fold, vessel density 3-fold, and bone formation 2-fold more than MSCs delivered without DMs. These results underscore the need for deploying MSCs using biomaterial platforms such as DMs to preserve the in vitro-acquired mineral-producing phenotype and accelerate the process of bone repair.

PMID: 26457835
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان