تقویت بازسازی استخوانی با ترکیب صفحات سلول های بنیادی مزانشیمی با داربست های β-TCP/COL-I
تاریخ انتشار: جمعه 19 آبان 1396
| امتیاز:
ترکیب سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان(BMSCs) و داربست های زیستی استراتژی امیدوار کننده ای برای بازسازی استخوان نشان داده است. با این حال، این رشو ها منجر به بازسازی راضی کننده استخوان نمی شود، زیرا BMSCها در داربست های زیستی پراکنده می شوند. مطالعه حاضر یک سیستم بازسازی استخوانی جدید را تولید کرده است که داربست های سنتزی متخلخل سه بعدی کمپوزیت β-TCP/COL-I را با صفحات استخوان زای BMSCs ترکیب کرده است. فعالیت آلکالین فسفاتازی(ALP) به عنوان مارکری برای بازسازی استخوان در شرایط ازمایشگاهی با استفاده از سنجش immunosorbent مرتبط با آنزیم و qRT-PCR ارزیابی شد. بازسازی استخوانی درون تنی نیز در موش های نر nude ارزیابی شد. نمونه های مطالعه صفحات BMSC، داربست/BMSCپراکنده شده، داربست/صفحه BMSC و داربست به تنهایی بود. نمونه ها به صورت پشتی به موش پیوند شدند. آنالیزهای آزمایشگاهی نشان داد که داربست β-TCP/COL-I ترکیب شده با صفحات BMSC به طور قابل توجهی بیان ژن و سطح پروتئین ALP، استئوکلسین و استئوپونتین را افزایش می دهد. توموگرافی هیستولوژیک و میکرو-کامپیوتری نشان داد که تنها ایمپلنت هایی که بعد از چهار هفته تشکیل استخوان جدید را نشان می دهند، ایمپلنت های داربست/صفحه BMSC هستند. این نتایج بر نیاز حیاتی به اثر سینرژیک داربست های β-TCP/COL-I و صفحات BMSC دلالت دارد. این می تواند استراتژی امیدوار کننده جدید برای مهندسی بافت استخوان باشد.
J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2017 Nov 3. doi: 10.1002/jbm.b.34003. [Epub ahead of print]
Enhancing bone regeneration by combining mesenchymal stem cell sheets with β-TCP/COL-I scaffolds.
Lin J1, Shao J1, Juan L1, Yu W1, Song X1, Liu P1, Weng W2, Xu J3, Mehl C4.
Abstract
The combination of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) and biological scaffolds has been demonstrated to be a promising strategy for bone regeneration. However, this method does not result in satisfactory bone regeneration, because the BMSCs are dispersed in the biological scaffolds. The current study developed a new bone regeneration system, which combines synthetic porous three-dimensional scaffolds of β-TCP/COL-I composite with cultured osteogenic sheets of BMSCs. Activity of alkaline phosphatase (ALP), a marker of bone regeneration, was assayed in vitro using enzyme-linked immunosorbent assays and quantitative real-time polymerase chain reaction. In vivo bone regeneration was assayed in male nude mice. The study samples were BMSC sheet, scaffold/scattered BMSCs, scaffold/BMSC sheet, and scaffold alone. The samples were implanted dorsally in the mice. In vitro analysis showed that β-TCP/COL-I scaffold combined with BMSC sheets significantly upregulated both gene expression and protein levels of ALP, osteocalcin, and osteopontin. Histological and micro-computed tomography showed that the only implants that demonstrated new bone formation after 4 weeks were scaffold/BMSC sheet implants. These results underscore the crucial requirement of a synergistic effect of β-TCP/COL-I scaffolds and BMSC sheets. This could be a promising novel strategy for bone tissue engineering. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 2017.
PMID: 29098765