غضروف های مهندسی شده مشتق از کندروسیت و سلول های بنیادی مزانشیمی حساسیت متفاوتی را به سیتوکین های پیش التهابی نشان می دهند
تاریخ انتشار: پنجشنبه 10 خرداد 1397
| امتیاز:
مهندسی بافت، با سازه های مهندسی شده ای که شبیه ویژگی های ذاتی بافت هستند، یک رویکرد امیدوار کننده برای ترمیم نواقص غضروف های مفصلی محسوب می شود. با این حال، محیط التهابی مفصل آسیب دیده ممکن است نتایج را مختل کند و این امر ممکن است بوسیله انتخاب منبع سلولی از نظر توانایی آن ها برای عملکرد آنابولیک در محیط ملتهب تحت تاثیر قرار بگیرد. با این حال ما پاسخ غضروف مهندسی شده مشتق از کندروسیت های طبیعی و سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) به چالش TNFα و IL-1β را با هم مقایسه کردیم تا تعیین کنیم که کدام نوع سلول دارای مزیت های ذاتی است. مشخصه های ترکیبی(ماتریکس خارج سلولی) و عملکردی(مکانیکی) و هم چنین میانجی گرهای کاتابولیک(ماتریکس متالوپروتئینازها(MMPs) و اکسید نیتریک(NO)) برای تعیین تغییرات در سطح سلولی و بافت بدنبال قرار گرفتن در معرض TNFα و IL-1β ارزیابی شد. نتایج نشان داد که سازه های مشتق از سلول های بنیدی مزانشیمی در مقایسه با سازه های مشتق از کندروسیت ها به میانجی گرهای التهابی حساس تر هستند و در غلظت های پایین سیتوکین، و گلیکو پروتئین ها و ویژگی های عملکردی را بیشتر از دست می دهند. در حالی که سلول های بنیادی مزانیشمی و غضروف ها هر دو دارای ظرفیت تشکیل غضروف مهندسی شده دارای عملکرد شرایط آزمایشگاهی هستند، این مطالعه نشان می دهد که وجود محیط التهاب موفقیت ترمیم غضروف مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی را در شرایط in vivo بیشتر مختل می کند.
J Orthop Res. 2018 May 29. doi: 10.1002/jor.24061. [Epub ahead of print]
Chondrocyte and Mesenchymal Stem Cell Derived Engineered Cartilage Exhibits Differential Sensitivity to Pro-Inflammatory Cytokines.
Mohanraj B1,2, Huang AH1,2, Yeger-McKeever MJ1, Schmidt MJ1, Dodge GR1,2,3, Mauck RL1,2,3.
Abstract
Tissue engineering is a promising approach for the repair of articular cartilage defects, with engineered constructs emerging that match native tissue properties. However, the inflammatory environment of the damaged joint might compromise outcomes, and this may be impacted by the choice of cell source in terms of their ability to operate anabolically in an inflamed environment. Here, we compared the response of engineered cartilage derived from native chondrocytes and mesenchymal stem cells (MSCs) to challenge by TNFα and IL-1β in order to determine if either cell type possessed an inherent advantage. Compositional (extracellular matrix) and functional (mechanical) characteristics, as well as the release of catabolic mediators (matrix metalloproteinases (MMPs), nitric oxide (NO)) were assessed to determine cell- and tissue- level changes following exposure to IL-1β or TNF-α. Results demonstrated that MSC-derived constructs were more sensitive to inflammatory mediators than chondrocyte-derived constructs, exhibiting a greater loss of proteoglycans and functional properties at lower cytokine concentrations. While MSCs and chondrocytes both have the capacity to form functional engineered cartilage in vitro, this study suggests that the presence of an inflammatory environment is more likely to impair the in vivo success of MSC-derived cartilage repair. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 29809295