داربست های کیتوسان-آگارز غضروف زایی سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون انسانی را حمایت می کنند
تاریخ انتشار: یکشنبه 22 اسفند 1395
| امتیاز:
استراتژی های مهندسی بافت برای غضروف در صدد احیای ویژگی های پیچیده بیومکانیکی و بیوشیمیایی غضروف طبیعی هستند. برای تقلید ریزمحیط in vivo، ما داربست جدید با پایه کیتوسان-آگارز(CHAG scaffold) تولید کردیم که ویژگی های ماتریکس خارج سلولی غضروف طبیعی را شبیه سازی می کند و به تشکیل غضروف در آزمایشگاه کمک می کند. داربست های کیتوسان-آگارز دارای اندازه سوراخ هایی از 75 میکرومتر گرفته تا 300 میکرومتر هستند و بعد از حدود 6 ماه در PBS بودن، 18 درصد آن ها تجزیه می شود. سلول های L929 و سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون(HWJ-MSCs) به خوبی به داربست های کیتوسان-آگارز می چسبند و رشد می کنند. سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون انسانی روی داربست های کیتوسان-آگارز و در محیط تمایز غضروفی که قادر به تمایز این سلول ها به سمت رده های غضروف زا بود کشت شدند. تهیه همزان فاکتورهای رشد(BMP-2، TGF-β3) به طور معناداری غضروف زایی و سنتز ماتریکس خارج سلولی جدید را تقویت کرد. داربست های کیتوسان-آگارز کشت شده با سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتوان انسانی و قرار گرفته در محیط غضروف زای کامل شده با BMP-2و TGF-β3 در مقایسه با آن هایی که هیچ کدام از این دو فاکتور را نداشتند ویا یکی از آن ها را داشتند 12.71±1.0μg GAG/μgDNA تولید کردند. یافته های ما نشان می دهد که داربست های کیتوسان-آگارز می تواند به عنوان یک داربست زیست ماده ای برای رویکردهای ترمیمی به واسطه سلول و بر مبنای سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون انسانی، برای غضروف مفصلی استفاده شوند.
J Biomed Mater Res A. 2017 Mar 3. doi: 10.1002/jbm.a.36054. [Epub ahead of print]
Chitosan-agarose scaffolds supports chondrogenesis of Human Wharton's Jelly Mesenchymal Stem Cells.
Merlin Rajesh Lal LP1,2, Suraishkumar GK2, Nair PD2.
Abstract
Tissue engineering strategies for cartilage aim to restore the complex biomechanical and biochemical properties of the native cartilage. To mimic the in-vivo microenvironment, we developed a novel scaffold based on chitosan-agarose (CHAG scaffold) resembling the properties of native cartilage extracellular matrix that aids in-vitro cartilage formation. The CHAG scaffolds had pore size ranging from 75 µm to 300 µm and the degradation of 18% over 6 months in PBS. L929 cells and Human Wharton's Jelly Mesenchymal Stem Cells (HWJ-MSCs) attached well and grew in the CHAG scaffolds. HWJ-MSCs seeded on CHAG scaffolds and cultured in chondrogenic medium were able to differentiate into chondrogenic lineage. Simultaneous supplementation of growth factors (BMP-2, TGF-β3) significantly enhanced chondrogenesis and neo extracellular matrix synthesis. CHAG scaffolds seeded with HWJ-MSCs cultured in chondrogenic media supplemented with both BMP-2 and TGF-β3 produced 12.71±1.0 µg GAG/µg DNA compared to the one which received no or either of the growth factors. Our findings suggest that CHAG scaffolds could be used as a biomaterial scaffold for cell mediated repair approaches based on HWJ-MSCs for articular cartilage. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 28256803