برهمکنش آزمایشگاهی سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون با داربست سه بعدی زیست تقلید
تاریخ انتشار: دوشنبه 23 اردیبهشت 1398
| امتیاز:
مطالعه برهمکنش سلول-زیست ماده یک بعد حیاتی مهندسی بافت استخوان برای یافتن جایگزین های دارای عملکرد پیشرفته است. در مطالعه حاضر، رفتار سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون(hWJ-MSCs) روی داربست های نانو-هیدروکسی آپاتیت/کیتوسان/ژلاتین (nHA/CS/Gel) سه بعدی زیست تقلید بررسی شد. نتایج بوسیله تست های بافت شناسی، بیوشیمیایی و مورفولوژیک ارزیابی شد. نتایج نشان داد که hWJ-MSCs از طریق فیلوپودیاهای غشایی به سطح داربست چسبید و به صورت یکدستی در سراسر سطح تماس گسترده شد. تنها سه روز زمان برای نفوذ سلول ها به عمق داربست زمان نیاز بود که منعکس کننده چسبندگی و مهاجرت مناسب WJ-MSCها بود که بوسیله میکروسکوپ الکترونی نگاره و ارزیابی های هماتوکسیلین و ائوزین نشان داده شد. علاوه بر این، داربست nHA/CS/Gel ساخته شده حاضر غیر سمی بود و تکثیر سلولی اندازه گیری شده بوسیله تست MTT را حمایت کرد. علاوه بر این کشت سه هفته ای hWJ-MSCs روی داربست های غوطه ور در محیط استخوان زا، ریز محیط را به نفع تمایز hWJ-MSCها به سلول های استئوبلاستی و ترشح ماتریکس خارج سلولی سوق دارد. در نهایت، استئوبلاست ها از نظر ایمنی برای مارکرهای استخوانی مختلف از جمله استئوکلسین، استئوپونتین، استئونکتین و آلکالین فسفاتاز مثبت بود. یافته های حاضر نشان می دهد که داربست nHA/CS/Gel به طور مناسبی hWJ-MSCها را حمایت می کند، رشد، مهاجرت، تکثیر و تمایز آن ها را تحریم می کند. جایگزین nHA/CS/Gel بارگیری شده با hWJ-MSCها ممکن است پلت فرم مناسبی برای نیاز رو به افزون مطالعات ترمیم استخوانی درون تنی باشد.
J Biomed Mater Res A. 2019 Jan 12. doi: 10.1002/jbm.a.36608. [Epub ahead of print]
In vitro interaction of human Wharton's jelly mesenchymal stem cells with biomimetic 3D scaffold.
Jamalpoor Z1, Taromi N2,3, Soleimani M3,4, Koudehi MF5, Asgari A6.
Abstract
Study of cell-biomaterial interaction is a crucial aspect of bone tissue engineering to find a state-of-the-art functional substitute. In present study, the Wharton's jelly mesenchymal stem cells (hWJ-MSCs) behavior on three-dimensional biomimetic nano-hydroxyapatite/chitosan/gelatin (nHA/CS/Gel) scaffolds was investigated. The outcome was assessed by histological, biochemical and morphological tests. Results indicated that hWJ-MSCs attached onto the scaffold surface through membrane filopodia, uniformly spread throughout the contacting surface. It only took 3 days for the seeded cells to appear deep inside the scaffold, reflecting proper hWJ-MSCs adhesion and migration, evidenced by both scanning electron microscope and hematoxilin and eosin assessments. Additionally, the present fabricated nHA/CS/Gel scaffold proved to be non-toxic as it supported cell proliferation measured by 3-(4,5-dimethylthiazoyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay. Moreover, 3-week culture of hWJ-MSCs on scaffolds, immersed in osteogenic medium, rendered the microenvironment in favor of hWJ-MSCs differentiation into osteoblast cells and extracellular matrix secretion. Finally, osteoblasts were immunologically positive for various osteogenic markers including osteocalcin, osteopontin, osteonectin, and alkaline phosphatase. Present findings indicate that nHA/CS/Gel scaffold appropriately harbored hWJ-MSCs, stimulating their growth, migration, proliferation, and differentiation. hWJ-MSCs-loaded nHA/CS/gel substitute may therefore be considered as a suitable platform for the rising demand in in vivo bone repair studies.
PMID: 30636089