سازه های عصبی زیست پرینت شده سه بعدی بدون داربست همراه با سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از لثه انسان، بازسازی عصب چهره ای رت ها را افزایش می دهند
تاریخ انتشار: پنجشنبه 27 اردیبهشت 1397
| امتیاز:
برخلاف ظرفیت های بازسازی کنندگی عصبی امیدوار کننده سلول های عصبی، در حال حاضر محصول مجوز دار و مبتنی بر سلول های بنیادی برای ترمیم و بازسازی آسیب های عصب محیطی وجود ندارد. در این جا، ما پتانسیل استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از لثه(GMSCs) را به عنوان تنها جزء سلولی در سازه های عصبی زیست پرینت شده سه بعدی بدون داربست نشان دادیم. این سازه های سلول دار شده قابل پیوند برای پل زدن(وصل کردن) نواقص عصب چهره ای هستند. ما نشان دادیم که GMSCها این پتانسیل را دارند که به صورت اسفروئیدهای سه بعدی متراکمی که قادر به تولید ماتریکس خودشان هستند، تجمع پیدا کنند. زمانی که این اسفروئیدهای GMSC به صورت دو بعدی یا داربست های کلاژن سه بعدی کشت شدند، در مقایسه با سلول های کشت شده دو بعدی، قادر به تمایز به سلول های شبه عصبی و شبه شوآن بودند. با استفاده از یک سیستم زیست پرینتر سه بعدی بدون داربست، سازه های عصبی از اسفروئیدهای GMSC در غیاب داربست های اگزوژن پرینت شدند و اجازه بالغ شدن را در یک بیورآکتور یافتند. پیوند in vivo سازه های عصبی بارگیری شده با GMSC، زمانی که برای مرتبط کردن نواقص قطعه ای اعصاب چهره ای رتی استفاده شدند، بازسازی و ریکاوری عملکردی را افزایش دادند. یافته های ما نشان می دهد که GMSCها یک منبع به راحتی در دسترس از سلول های بنیادی مزانشیمی را برای زیست پرینت سه بعدی سازه های بافت عصبی بدون داربست ارائه می دهند که پتانسیل کاربردی امیدوار کننده ای برای ترمیم و بازسازی نواقص عصبی محیطی دارد.
Sci Rep. 2018 Apr 26;8(1):6634. doi: 10.1038/s41598-018-24888-w.
3D bio-printed scaffold-free nerve constructs with human gingiva-derived mesenchymal stem cells promote rat facial nerve regeneration.
Zhang Q1, Nguyen PD2, Shi S1, Burrell JC3, Cullen DK3, Le AD4,5.
Abstract
Despite the promising neuro-regenerative capacities of stem cells, there is currently no licensed stem cell-based product in the repair and regeneration of peripheral nerve injuries. Here, we explored the potential use of human gingiva-derived mesenchymal stem cells (GMSCs) as the only cellular component in 3D bio-printed scaffold-free neural constructs that were transplantable to bridge facial nerve defects in rats. We showed that GMSCs have the propensity to aggregate into compact 3D-spheroids that could produce their own matrix. When cultured under either 2D- or 3D-collagen scaffolds, GMSC spheroids were found to be more capable of differentiating into both neuronal and Schwann-like cells than their adherent counterparts. Using a scaffold-free 3D bio-printer system, nerve constructs were printed from GMSC spheroids in the absence of exogenous scaffolds and allowed to mature in a bioreactor. In vivo transplantation of the GMSC-laden nerve constructs promoted regeneration and functional recovery when used to bridge segmental defects in rat facial nerves. Our findings suggest that GMSCs represent an easily accessible source of MSCs for 3D bio-printing of scaffold-free nervous tissue constructs with promising potential application for repair and regeneration of peripheral nerve defects.
PMID: 29700345