پلی(3-هیدروکسی بوتیرات-کو-3- هیدروکسی والرات) زمانی که به عنوان یک ماتریکس خارج سلولی در نظر گرفته شود تمایز استخوانی سلول های بنیادی پرتوان القایی را بهبود می بخشد
تاریخ انتشار: جمعه 23 آذر 1397
| امتیاز:
کو-سل پلیمرها می توانند بهترین ایمپلنت برای جایگزینی نواقص استخوانی در بیماران باشند. سلول های بنیادی پرتوان تولید شده از بیماران و داربست های پلیمری نانوفیبری که می توانند به طور کامل در بدت تخریب شوند و منومرهای تولید شده حاصل از آن ها قابل استفاده بوسیله بدن هستند، بهترین گزینه برای این ایمپلنت ها هستند. در این مطالعه، نانوفیبرهای الکتروریسی شده پلی(3-هیدروکسی بوتیرات-کو-3- هیدروکسی والرات)(PHBV) ساخته شدند و مورد ویژگی یابی قرار گرفتند و سپس تمایز استخوانی سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) در حالی که روی داربست PHBV کشت شدند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج MTT نشان داد که در iPSCهای کشت شده روی PHBV، تکثیر در مقایسه با سلول های کشت شده روی ظروف کشت بافت پلی استیرن(TCPS) به عنوان کنترل افزایش یافت. فعالیت آلکالین فسفاتازی(ALP) و محتوای کلسیمی در iPSCهای کشت شده روی PHBV در مقایسه با TCPS و تحت شرایط محیط استخوان زا به طور قابل توجهی افزایش یافت. ارزیابی بیان ژن نشان داد که Runx2، کلاژن نوع یک، ALP، استئونکتین و استئوکلسین در iPSCهای کشت شده روی داربست PHBVدر مقایسه با آن هایی که برای دو هفته روی TCPS کشت شدند افزایش یافت. آنالیزهای وسترن بلات نشان داد که بیان استئوکلسین و استئوپونتین به عنوان دو مارکر اصلی استخوان زا در iPSCهای کشت شده روی داربست PHBV افزایش یافت. طبق نتایج بدست آمده، PHBV مبتنی بر نانوفیبر، پتانسیل امیدوار کننده ای برای افزایش تمایز استخوانی سلول های بنیادی و iPSCs-PHBV به عنوان سازه سلول-کو-پلیمر نشان داد که کارایی بالایی برای استفاده به عنوان یک زیست ایمپلنت مهندسی شده بافت استخوان دارد.
J Cell Physiol. 2018 Nov 27. doi: 10.1002/jcp.27807. [Epub ahead of print]
Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) improved osteogenic differentiation of the human induced pluripotent stem cells while considered as an artificial extracellular matrix.
Hosseini FS1, Soleimanifar F2, Aidun A3,4, Enderami SE5, Saburi E6, Marzouni HZ7, Khani MM8, Khojasteh A8, Ardeshirylajimi A8.
Abstract
Cocell polymers can be the best implants for replacing bone defects in patients. The pluripotent stem cells produced from the patient and the nanofibrous polymeric scaffold that can be completely degraded in the body and its produced monomers could be also usable are the best options for this implant. In this study, electrospun poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) nanofibers were fabricated and characterized and then osteogenic differentiation of the human-induced pluripotent stem cells (iPSCs) was investigated while cultured on PHBV scaffold. MTT results showed that cultured iPSCs on PHBV proliferation were increased compared to those cultured on tissue culture polystyrene (TCPS) as the control. Alkaline phosphatase (ALP) activity and calcium content were also significantly increased in iPSCs cultured on PHBV compared to the cultured on TCPS under osteogenic medium. Gene expression evaluation demonstrated that Runx2, collagen type I, ALP, osteonectin, and osteocalcin were upregulated in iPSCs cultured on PHBV scaffold in comparison with those cultured on TCPS for 2 weeks. Western blot analysis have shown that osteocalcin and osteopontin expression as two major osteogenic markers were increased in iPSCs cultured on PHBV scaffold. According to the results, nanofiber-based PHBV has a promising potential to increase osteogenic differentiation of the stem cells and iPSCs-PHBV as a cell-co-polymer construct demonstrated that has a great efficiency for use as a bone tissue engineered bioimplant.
PMID: 30478907