ایجاد یک گرافت کمپوزیت آلژینات-پلی کاپرولاکتون-میکرووزیکول پیش برنده آنژیوژنز برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان

تاریخ انتشار: چهارشنبه 19 خرداد 1395 | امتیاز: Article Rating

یکی از چالش های عمده در کاربردهای مهندسی بافت استخوان ساخت یک ایمپلنت کاملا رگزایی شده است که بتواند با محیط کم اکسیژن (هیپوکسی) in vivo سازش یابد. تلفیق کردن فاکتورهای پیش رگزایی به درون داربست ها روشی بسیار پذیرفته شده برای رسیدن به این هدف است. اخیرا، پتانسیل رگزایی میکرو وزیکول های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs-MVs) در چندین مطالعه به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر، ما میکرو وزیکول های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی را بدرون سازه های آلژینات-پلی کاپرولاکتون را با هدف پیشبرد آنژیوژنز و بازسازی استخوان تلفیق کردیم. میکرو وزیکول های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی ابتدا از محیط روی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان رت جداسازی شدند و بویسله میکروسکوپ الکترونی نگاره، میکروسکوپ کانفوکال و آنالیزهای فلوسایتومتری تشخیص داده شدند. پتانسیل پیش رگزایی میکرو وزیکول های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی با تحریک تشکیل لوله ای از سلول های اندوتلیالی سیاهرگ بند ناف انسانی در in vivo نشان داده شد. میکرو وزیکول های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی و سلول های بنیادی مزانشیمی تمایز استخوانی یافته درون آلژینات کپسوله شدند و سپس درون داربست های پلی کاپرولاکتون سوراخدار سه بعدی پرینت شده کشت داده شدند. زمانی که سلول های بنیادی مزانشیمی تمایز استخوانی یافته با سازه های آلژینات-پلی کاپرولاکتون-میکرووزیکول ترکیب شدند، تشکیل عروق و بازسازی استخوان مهندسی بافت شده را در مدل تشکیل استخوان زیرپوستی موش نود تقویت کردند به نحوی که با آنالیزهای توموگرافی های ریز محاسبه شده، بافت شناسی و ایمونوهیستوشیمی نشان داده شد. این سازه های آلژینات-پلی کاپرولاکتون-میکرووزیکول ممکن است گزینه جدید، پیش رگزا و مقرون به صرفه ای را برای مهندسی بافت استخوان ارائه دهند.

PeerJ. 2016 May 19;4:e2040. doi: 10.7717/peerj.2040. eCollection 2016.

Development of an angiogenesis-promoting microvesicle-alginate-polycaprolactone composite graft for bone tissue engineering applications.

Xie H1, Wang Z2, Zhang L3, Lei Q1, Zhao A1, Wang H4, Li Q1, Chen Z1, Zhang W2.

Abstract

One of the major challenges of bone tissue engineering applications is to construct a fully vascularized implant that can adapt to hypoxic environments in vivo. The incorporation of proangiogenic factors into scaffolds is a widely accepted method of achieving this goal. Recently, the proangiogenic potential of mesenchymal stem cell-derived microvesicles (MSC-MVs) has been confirmed in several studies. In the present study, we incorporated MSC-MVs into alginate-polycaprolactone (PCL) constructs that had previously been developed for bone tissue engineering applications, with the aim of promoting angiogenesis and bone regeneration. MSC-MVs were first isolated from the supernatant of rat bone marrow-derived MSCs and characterized by scanning electron microscopic, confocal microscopic, and flow cytometric analyses. The proangiogenic potential of MSC-MVs was demonstrated by the stimulation of tube formation of human umbilical vein endothelial cells in vitro. MSC-MVs and osteodifferentiated MSCs were then encapsulated with alginate and seeded onto porous three-dimensional printed PCL scaffolds. When combined with osteodifferentiated MSCs, the MV-alginate-PCL constructs enhanced vessel formation and tissue-engineered bone regeneration in a nude mouse subcutaneous bone formation model, as demonstrated by micro-computed tomographic, histological, and immunohistochemical analyses. This MV-alginate-PCL construct may offer a novel, proangiogenic, and cost-effective option for bone tissue engineering.

PMID: 27231660
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