شرایط کشت هیدروژلی سه بعدی تمایز سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی به هپاتوسیت ها را افزایش می دهد
تاریخ انتشار: جمعه 19 آبان 1396
| امتیاز:
پیشینه و اهداف:
سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSC) به دلیل پتانسیل شان برای کاربرد در بالین به طور فزاینده ای رو به محبوب شدن هستند؛ با این حال، چنین کاربردهایی به دلیل محدودیت هایی مانند عملکرد پایین تر یا کارایی القای پایین با محدودیت هایی همراه است. در این مطالعه ما در صدد هستیم که یک شرایط کشت سه بعدی را برای شبیه سازی محیطی که هپاتوژنز در in vivo رخ می دهد ایجاد کنیم تا تمایز hiPSCها را برای کشت در مقیاس وسیع و کاربرد در BALهای پیشرفته تقویت کنیم.
روش ها:
ما برای ایجاد اسفروئیدها از سلول های شبه هپاتوسیتی در شرایط کشت سه بعدی از هیدروژل استفده کردیم و رفتار سلولی و ویژگی های تمایزی hiPSCها را در یک داربست نانوفیبری سنتتیک آنالیز کردیم.
نتایج:
ما دریافتیم که تیمار سلول ها با Y-27632 تشکیل اسفروئیدها را افزایش می دهد و سلول های به صورت سریع تری در شرایط کشت سه بعدی تجمع پیدا می کنند. ترشح آلبومین، تولید اوره و سنتز گلیکوژن بوسیله سلول های شبه هپاتوسیتی در کشت سه بعدی در مقایسه با شرایط کشت دو بعدی به طور قابل توجهی بالاتر بود. علاوه براین، فعالیت های متابولیک آنزیم های CYP450 نیز در سلول های تمایز یافته در شرایط کشت سه بعدی بالاتر بود.
جمع بندی:
شرایط کشت هیدروژلی سه بعدی می تواند تمایز hiPSCها به هپاتوسیت ها را افزایش دهد. رویکرد کشت سلولی سه بعدی می تواند برای تمایز hiPSCها به هپاتوسیت ها برای کبدهای زیست مصنوع استفاده شود.
Cytotherapy. 2017 Sep 29. pii: S1465-3249(17)30667-9. doi: 10.1016/j.jcyt.2017.08.008. [Epub ahead of print]
Three-dimensional hydrogel culture conditions promote the differentiation of human induced pluripotent stem cells into hepatocytes.
Luo Y1, Lou C2, Zhang S3, Zhu Z1, Xing Q2, Wang P1, Liu T1, Liu H1, Li C1, Shi W1, Du Z1, Gao Y4.
Abstract
BACKGROUND AIMS:
Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are becoming increasingly popular in research endeavors due to their potential for clinical application; however, such application is challenging due to limitations such as inferior function and low induction efficiency. In this study, we aimed to establish a three-dimensional (3D) culture condition to mimic the environment in which hepatogenesis occurs in vivo to enhance the differentiation of hiPSCs for large-scale culture and high throughput BAL application.
METHODS:
We used hydrogel to create hepatocyte-like cell (HLC) spheroids in a 3D culture condition and analyzed the cell-behavior and differentiation properties of hiPSCs in a synthetic nanofiber scaffold.
RESULTS:
We found that treating cells with Y-27632 promoted the formation of spheroids, and the cells aggregated more rapidly in a 3D culture condition. The ALB secretion, urea production and glycogen synthesis by HLCs in 3D were significantly higher than those grown in a 2-dimensional culture condition. In addition, the metabolic activities of the CYP450 enzymes were also higher in cells differentiated in the 3D culture condition.
CONCLUSIONS:
3D hydrogel culture condition can promote differentiation of hiPSCs into hepatocytes. The 3D culture approach could be applied to the differentiation of hiPSCs into hepatocytes for bioartificial liver.
PMID: 28969895