تثبیت ساختار پیچیده پوستی از طریق هم کشتی لایه ای کراتینوسیت ها و فیبروبلاست های مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی
تاریخ انتشار: چهارشنبه 21 شهریور 1397
| امتیاز:
پیشینه:
پوست، اندامی است که نقش مهمی را به عنوان یک سد فیزیکی بازی می کند و عملکردهای پیچیده دیگری نیز دارد. مقلدهای پوستی ممکن است برای مطالعه پاتوفیزیولوژی بیماری در شرایط آزمایشگاهی و ترمیم آسیب ها در شرایط درون تنی مفید باشند. سلول های تک هسته ای خون بند ناف(CBMCs) به عنوان یک منبع سلولی بالقوه برای طب بازساختی شناخته می شوند. سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) مشتق از CBMCها پتانسیل بالایی برای طب بازساختی آلوژن دارند. مطالعه بیشتر برای تمایز پوست با استفاده از CBMC-iPSCها مورد نیاز است.
روش ها:
سلول های iPS انسانی با استفاده از ویروس سندای از CBMCها تولید شدند. سلول های CBMC-iPSC با استفاده از تشکیل اجسام جنینی به فیبروبلاست و کراتینوسیت تمایز یافتند. برای تولید ارگانوئیدهای پوستی سه بعدی مشتق از CBMC-iPSCها، فیبروبلاست های مشتق از CBMC-iPSCها به درون یک پلیت ترانس ول اضافه شدند و کراتینوسیت های مشتق از CBMC-iPSCها به درون لایه فیبروبلاستی کشت شدند. پیوند ارگانوئیدهای پوستی سه بعدی بوسیله روش پوشیدن tie-over انجام گرفت.
نتایج:
لایه های اپی درمی و درمی با استفاده از کراتینوسیت ها و فیبروبلاست های تمایز یافته از iPSCهای انسانی مشتق از خون بند ناف تولید شدند. یک ارگانوئید پوستی پیچیده سه بعدی با پوشاندن لایه رویی اپی درمی روی لایه درمی تولید شد. مدل پوست انسانی شده بوسیله پیوند این ارگانوئیدهای پوست انسانی به درون موش SCID تولید شدند و به طور موثری آسیب های پوستی را درمان کردند.
جمع بندی:
این مطالعه نشان دد که ارگانوئیدهای پوست انسان تولید شده با استفاده از CBMC-iPSCها ابزار جدیدی برای پژوهش های درماتولوژی درون تنی و برون تنی هستند.
Stem Cell Res Ther. 2018 Aug 13;9(1):217. doi: 10.1186/s13287-018-0958-2.
Establishment of a complex skin structure via layered co-culture of keratinocytes and fibroblasts derived from induced pluripotent stem cells.
Kim Y1, Park N1, Rim YA1, Nam Y1, Jung H1, Lee K1, Ju JH2,3.
Abstract
BACKGROUND:
Skin is an organ that plays an important role as a physical barrier and has many other complex functions. Skin mimetics may be useful for studying the pathophysiology of diseases in vitro and for repairing lesions in vivo. Cord blood mononuclear cells (CBMCs) have emerged as a potential cell source for regenerative medicine. Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from CBMCs have great potential for allogenic regenerative medicine. Further study is needed on skin differentiation using CBMC-iPSCs.
METHODS:
Human iPSCs were generated from CBMCs by Sendai virus. CBMC-iPSCs were differentiated to fibroblasts and keratinocytes using embryonic body formation. To generate CBMC-iPSC-derived 3D skin organoid, CBMC-iPSC-derived fibroblasts were added into the insert of a Transwell plate and CBMC-iPSC-derived keratinocytes were seeded onto the fibroblast layer. Transplantation of 3D skin organoid was performed by the tie-over dressing method.
RESULTS:
Epidermal and dermal layers were developed using keratinocytes and fibroblasts differentiated from cord blood-derived human iPSCs, respectively. A complex 3D skin organoid was generated by overlaying the epidermal layer onto the dermal layer. A humanized skin model was generated by transplanting this human skin organoid into SCID mice and effectively healed skin lesions.
CONCLUSIONS:
This study reveals that a human skin organoid generated using CBMC iPSCs is a novel tool for in-vitro and in-vivo dermatologic research.
PMID: 30103800