مغز استخوان روی یک چیپ: کشت طولانی مدت سلول های بنیادی خون ساز در یک محیط میکروفلوئیدیک سه بعدی

تاریخ انتشار: شنبه 10 تیر 1396 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی و پیش ساز خون ساز چند توان(HSPCs) منبعی برای همه انواع سلول های خونی هستند. نیچ سلول های بنیادی مغز استخوان که در آن سلول های HSPC حفظ می شوند برای نگهداری و حفظ این سلول ها حیاتی است. متاسفانه، تا به امروز هیچ مدل آزمایشگاهی برای تقلید واقعی ابعاد نیچ مغز استخوان وجود نداشته است که به تواند به طور همزمان شرایط را برای کشت طولانی مدت HSPCها نیز فراهم کند. در این مطالعه، ما مدل هم کشتی جدید و سه بعدی را ارائه کرده ایم که مبتنی بر یک داربست زیرکونیم اکسید پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت بود که حاوی سلول های استرومایی مزانشیمی انسانی و HSPCهای مشتق از خون بند ناف بود وکشت موفقیت آمیز HSPCها را برای 28 روز در یک چیپ چند اندامی میکروفلوئیدیک(MOC) فراهم کرد. مشاهده شده است که HSPCها در وضعیت اولیه شان(CD34+ CD38-) می مانند و قادر به تشکیل کلونی GEMM هستند. علاوه براین، ریز محیطی شکل گرفت که از نظر ساختاری و مولکولی با نیچ in vivo مغز استخوان شبیه بود و حاوی ECM و مولکول های پیام رسان شناخته شده  ای بود که نقش مهمی را در هموستازی HSPCها بازی می کنند. در این جا، ما برای اولین بار یک مدل مغز استخوان انسانی جدید را در آزمایشگاه ارائه کرده ایم ک قادر به کشت طولانی مدت HSPCهای اولیه در محیط میکروفلوئیدیک است.

J Tissue Eng Regen Med. 2017 Jun 28. doi: 10.1002/term.2507. [Epub ahead of print]

Bone marrow-on-a-chip: Long-term culture of human hematopoietic stem cells in a 3D microfluidic environment.

Sieber S1,2, Wirth L1, Cavak N1, Koenigsmark M1, Marx U3, Lauster R1, Rosowski M1.

Abstract

Multipotent hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) are the source for all blood cell types. The bone marrow stem cell niche in which the HSPCs are maintained is known to be vital for their maintenance. Unfortunately, to this date no in vitro model exists that truthfully mimics the aspects of the bone marrow niche and simultaneously allows the long-term culture of HSPCs. In this study, we present a novel 3D co-culture model, based on a hydroxyapatite coated zirconium oxide scaffold, comprising of human mesenchymal stromal cells (MSCs) and cord blood derived HSPCs, enabling successful HSPC culture for a time span of 28 days within the microfluidic Multi-Organ-Chip (MOC). The HSPCs were found to stay in their primitive state (CD34+ CD38- ) and capable of GEMM colony formation. Furthermore, a microenvironment was formed bearing molecular and structural similarity to the in vivo bone marrow niche containing ECM and signaling molecules known to play an important role in HSPC homeostasis. Here, we present for the first time a novel human in vitro bone marrow model, capable of long-term culture of primitive HSPCs in a microfluidic environment. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28658717
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