کندروسیت های انسانی استئوآرتریتی در هم کشتی سه بعدی با سلول های بنیادی مزانشیمی در بیورآکتورهای سوسپانسیون تکثیر می شوند

تاریخ انتشار: پنجشنبه 26 مرداد 1396 | امتیاز: Article Rating

استئوآرتریت(OA) یک بیماری دردناک است که بوسیله فرسایش سطحی پیشرونده غضروف مفصلی مشخص می شود. استفاده از کندروسیت های مفصلی انسانی(hACs) تهیه شده از بیماران استئوآرتریتی به عنوان درمانی بالقوع برای ترمیم غضروف پیشنهاد می شود، اما این رویکرد بوسیله فقدان روش های مقیاس پذیر برای تولید مقادیر مناسب بالینی سلول های تولید کننده غضروفی محدود شده است. مطالعات پیشین در کشت های استاتیک نشان داده است که کندروسیت های مفصلی انسانی هم کشت شده با سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) به عنوان پلت سه بعدی، می توانند تکثیر و تولید غضروف جدید را با تشکیل ماتریکس دارای عملکرد تقویت شده مربوط به تولید هر سلول به تنهایی، افزایش می دهند. با این حال، از آن جایی که فلاسک های کشت استاتیک به راحتی قابل افزایش نیست، بیورآکتورهای سوسپانسیون مقیاس پذیر برای تعیین این که آیا آن ها می توانند هم کشتی hMSCها و کندروسیت های انسانی استئوآرتریتی را تحت شرایط بدون سروم حمایت کنند و کاربرد بالینی این رویکرد را تسهیل کنند، مورد بررسی قرار گرفتند. زمانی که کندروسیت های انسانی و hMSCها(نسبت یک به سه) به صورت 20000 سلول در میلی لیتر درون بیورآکتور 125 میلی لیتری سوسپانسیون کشت شدند و به صورت هفته ای تعویض محیط شدند، آن ها به طور مستقل تجمعات سه بعدی را تشکیل دادند و تکثیر شدند و منجر به افزایش 4.75‌برابری طی یک دوره 16 روزه شدند. در حالی نرخ رشد واضح در مقایسه با آن چه طی هم کشتی و در کشت دو بعدی تک لایه در فلاسک های کشت استاتیک شد اما هم کشتی بیورآکتور به عنوان تجمعات سه بعدی منجر به پایین آمدن معنادار نسبت بیان کلاژن نوع یک به نوع دو شد و محتوای GAG/DNA دو برابر شد(5.8 versus 2.5 μg/μg). تکثیر hMSCها و کندروسیت های مفصلی انسانی به صورت تجمعات سه بعدی در کشت های سوسپانسیون سه بعدی نشان می دهد که بیورآکتورهای مقیاس پذیر پلت فرم قابل دسترسی را ارائه می دهند که قادر به حمایت تولید مقادیر بالینی سلول ها برای استفاده در ترمیم غضروفی مبتنی بر سلول است.

J Tissue Eng Regen Med. 2017 Jul 28. doi: 10.1002/term.2531. [Epub ahead of print]

Osteoarthritic Human Chondrocytes Proliferate in 3d Co-Culture with Mesenchymal Stem Cells in Suspension Bioreactors.

Khurshid M1,2, Mulet-Sierra A3, Adesida A2,3, Sen A1,2.

Abstract

Osteoarthritis (OA) is a painful disease, characterized by progressive surface erosion of articular cartilage. The use of human articular chondrocytes (hACs) sourced from OA patients has been proposed as a potential therapy for cartilage repair, but this approach is limited by the lack of scalable methods to produce clinically relevant quantities of cartilage-generating cells. Previous studies in static culture have shown that hACs co-cultured with human mesenchymal stem cells (hMSCs) as 3D pellets can upregulate proliferation and generate neocartilage with enhanced functional matrix formation relative to that produced from either cell type alone. However, since static culture flasks are not readily amenable to scale-up, scalable suspension bioreactors were investigated to determine if they could support the co-culture of hMSCs and OA hACs under serum-free conditions to facilitate clinical translation of this approach. When hACs and hMSCs (1:3 ratio) were inoculated at 20,000 cells/mL into 125 mL suspension bioreactors and fed weekly, they spontaneously formed 3D aggregates and proliferated, resulting in a 4.75-fold increase over 16 days. Whereas the apparent growth rate was lower than that achieved during co-culture as a 2D monolayer in static culture flasks, bioreactor co-culture as 3D aggregates resulted in a significantly lower collagen I to II mRNA expression ratio, and more than double the GAG/DNA content (5.8 versus 2.5 μg/μg). The proliferation of hMSCs and hACs as 3D aggregates in serum-free suspension culture demonstrates that scalable bioreactors represent an accessible platform capable of supporting the generation of clinical quantities of cells for use in cell-based cartilage repair.

PMID: 28752579
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