تمایز مستقیم استخوان از سلول بنیادی مزانشیمی در داربست های سه بعدی بر پایه متیل سلولز زیست تخریب پذیر
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 27 مرداد 1394
| امتیاز:
گسترش داربست های زیست تخریب پذیر سه بعدی (3D) که می توانند تمایز به استخوان سلول بنیادی مزانشیمی (MSC) را تسریع کنند یک پیش نیاز ضروری برای درمان بافت اسکلتی آسیب دیده است. ما در اینجا آماده سازی داربست های بر پایه متیل سلولز (MC) با استفاده از کربونیل دی میدازول را به عنوان عامل اتصال عرضی جهت تولید سوبسترا با تراکم خاص اتصال عرضی و ساختار متخلخل، و همچنین کاربردهای آنها برای هدایت hNSC به سمت استئوبلاست ها را گزارش می کنیم. خصوصیات مکانیکی داربست ها توسط تراکم اتصالات عرضی کنترل می شود. کشت MSCs انسانی (hMSCs) بر روی داربست های MC به درون منافذ نفوذ می کند و همان طور که توسط سنجش WST و سنجش زنده/مرده مشاهده شد بقاء بالایی (بیش از 80%) را نشان داد. علاوه بر این، نتایج حاصل از آزمایش تمایز نشان داد که hMSCs کشت شده برروی سوبسترا MC سطح بالایی از بیان مارکر تمایز به استخوان، فعالیت آلکالین فسفاتاز و ترشح استئوکلسین را نشان می دهد، پیشنهاد می کنند که داربست های MC می توانند تمایز hMSC را به سمت استئوبلاست ها بدون مجاورت با القاء کننده هدایت کنند و تراکم اتصالات عرضی داربست های MC اثر تحریکی بر القاء تمایز دارد. داربست های سه بعدی MC می توانند به عنوان داربست های امیدوار کننده برای ترمیم بافت استخوان بکار روند.
Directed osteogenic differentiation of mesenchymal stem cell in three-dimensional biodegradable methylcellulose-based scaffolds.
Abstract
Development of three-dimensional (3D) biodegradable scaffolds that can accelerate mesenchymal stem cell (MSC) osteogenic differentiation is a decisive prerequisite for treatment of damaged skeletal tissue. We report herein the preparation of methylcellulose-based (MC) scaffolds using carbonyldiimidazole as cross-linking agent to produce substrates with specific cross-linking density and porous structure, as well as their applications for directing hMSC toward osteoblasts. The mechanical properties of the scaffolds were controlled by cross-linking density. Human MSCs (hMSCs) seeded on the MC scaffolds have penetrated into the pores, and showed high viability (>80%) as revealed by WST assay and Live/Dead assay. Moreover, the results of differentiation experiments indicated that hMSCs cultured on MC substrates displayed high level of osteogenic differentiation marker expression, alkaline phosphatase activity and osteocalcin secretion, suggesting that the MC scaffolds can direct hMSC differentiation toward osteoblasts without inducer treatment and cross-linking density of MC scaffolds have stimulatory effect on inducing differentiation. The 3D MC scaffolds could be applicable as promising scaffolds for bone tissue repair.
PMID: 26275838