پیوند صفحات سلولی شبه غضروفی بدون داربست مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان برای ترمیم غضروف: یک مطالعه پیش درمانگاهی
تاریخ انتشار: پنجشنبه 15 مهر 1395
| امتیاز:
هدف:
هدف این مطالعه تعیین شرایط کشتی که صفحات سلولی شبه غضروفی بدون داربست مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان با دوامی را ایجاد می کند و هم چنین ارزیابی اثرات آن ها بعد از پیوند به نقص های درون غضروفی درون رت های nude بود.
طراحی:
(آزمایش1) سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسانی از سه فرد مذکر جداسازی شد و ظرفیت تکثیری و غضروف زایی آن ها در پاساژ یک ارزیابی شد و سلول ها نیز در سه شرایط کشت مختلف تکثیر شدند:(1) سروم جنین گاوی یا FBS 5 درصد(2) FBS ده درصد (3) FBSپنج درصد به همراه FGF2. سلول ها استخراج شده و کشت رسوبی غضروف زا ایجاد شد. نرخ تکثیر سلولی، نسبت گلیکوز آمینوگلیکان/DNA، و شدت رنگ آمیزی سافرانین-O شرایط کشت سلولی 3 در مقایسه با شرایط یک و دو بیشتر بود.(آزمایش2) سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسانی تکثیر شده و سه بار تحت شرایط کشت سوم پاساژ داده شدند و صفحات سلولی در محیط غضروف زا با یا بدون FBS ساخته شدند. صفحات سلولی ساخته شده با FBS اندازه و لبه های پهن شان را حفظ کردند.(آزمایش 3) صفحات سلولی به نقص های استخوانی غضروفی در رت های nude پیوند شدند و آنالیز بافتی در هفته های 2، 4 و 12 بعد از جراحی صورت گرفت.
نتایج:
ترمیم استخوانی غضروفی بعد از پیوند صفخات در مقایسه با گروه کنترل بهتر بود و به طور معناداری نمره Wakitani را بهبود بخشید. رنگ آمیزی ایمنی با آمنی ویمنتین خاص انسان نشان داد که سلول های پیوند شده در هفته 12 کمتر شده و ناپدید شدند.
بحث:
این نتایج نشان می دهد که کشت با FGF-2 ممکن است به تولید سریع شمار کافی از سلول ها برای تولید صفحات سلولی شبه غضروفی بدون داربست با ثبات و قابل اعتماد که در بازسازی نقایص استخوانی غضروفی مشارکت می کنند، کمک می کند.
Cartilage. 2016 Oct;7(4):361-72. doi: 10.1177/1947603515627342. Epub 2016 Feb 9.
Transplantation of Scaffold-Free Cartilage-Like Cell-Sheets Made from Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells for Cartilage Repair: A Preclinical Study.
Itokazu M1, Wakitani S2, Mera H3, Tamamura Y4, Sato Y5, Takagi M5, Nakamura H6.
Abstract
OBJECTIVE:
The object of this study was to determine culture conditions that create stable scaffold-free cartilage-like cell-sheets from human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hBMSCs) and to assess their effects after transplantation into osteochondral defects in nude rats.
DESIGN:
(Experiment 1) The hBMSCs were harvested from 3 males, the proliferative and chondrogenic capacities were assessed at passage 1, and the cells were expanded in 3 different culture conditions: (1) 5% fetal bovine serum (FBS), (2) 10% FBS, and (3) 5% FBS with fibroblast growth factor 2 (FGF-2). The cells were harvested and made chondrogenic pellet culture. The cell proliferation rate, glycosaminoglycan/DNA ratio, and safranin-O staining intensity of pellets cultured condition 3 were higher than those of conditions 1 and 2. (Experiment 2) The hBMSCs were expanded and passaged 3 times under culture condition 3, and fabricate the cell-sheets in chondrogenic medium either with or without FBS. The cell-sheets fabricated with FBS maintained their size with flat edges. (Experiment 3) The cell-sheets were transplanted into osteochondral defects in nude rats. Histological analysis was performed at 2, 4, and 12 weeks after surgery.
RESULTS:
The osteochondral repair was better after sheet transplantation than in the control group and significantly improved Wakitani score. Immunostaining with human-specific vimentin antibody showed that the transplanted cells became fewer and disappeared at 12 weeks.
CONCLUSIONS:
These results indicate that culture with FGF-2 may help to quickly generate sufficient numbers of cells to create stable and reliable scaffold-free cartilage-like cell-sheets, which contribute to the regeneration of osteochondral defects.
PMID: 27688844