استفاده موثر از سلول های بنیادی مزانشیمی در جایگزین های پوستی انسانی تولید شده بوسیله مهندسی بافت
تاریخ انتشار: دوشنبه 23 اردیبهشت 1398
| امتیاز:
سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) می توانند به سلول های اپی تلیالی تمایز یابند و ممکن است به عنوان منبعی جایگزین برای تولید جایگزین های پوستی انسانی مصنوعی هتروتیپیک استفاده شوند و بنابراین تولید و کاربرد بالقوه آن ها در بالین را افزایش دهند. مطالعه حاضر در صدد مقایسه چهار نوع پوست زیست مهندسی شده انسانی هتروتیپیک تولید شده با استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی به عنوان منبع جایگزین سلول های اپی تلیالی بود. سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی(ADSCs)، سلول های بنیادی پالپ دندان(DPSCs)، سلول های بنیادی ژله وارتون(WJSCs) و سلول های بنیادی مغز استخوان(BMSCs) برای بازسازی اپی درمی روی سطح جایگزین های درمی پوست استفاده شد. جایگزین های پوستی انسانی هتروتیپیک قبل و بعد از ایمپلنت به موش های ناقص از نظر ایمنی برای 30 روز ارزیابی شدند. مطالعات بافتی و ژنتیکی برای ارزیابی سنتز ماتریکس خارج سلولی، تمایز اپی درمی و بیان مولکول آنتی ژن لوکوسیتی انسانی(HLA) انجام گرفت. چهار نوع سلو به کراتینوسیت تمایز یافتند که بوسیله بیان سیتوکراتین 10 و فیلاگرین در 30 روز بعد از پیوند مشخص شد، هم چنین آن ها فیبروبلاست های درمی که مسئول سنتز اجزای فیبریلی و غیر فیبریلی خارج سلولی هستند را القا کردند که بین همه سلول ها مشابه بود. سلول های مشتق از ژله وارتون و مغز استخوان بیان بالاتری از سیتوکراتین 10 و فیلاگرین را نشان دادند که نشان دهنده این بود که این سلول ها بیشتر مستعد بازسازی اپی درمی هستند. در غیاب مولکول HLA، حتی زمانی که لایه اپی تلیالی تمایز یافت از استفاده بالینی آینده این جایگزین ها به ویژه ADSCها، DPSCها و WJSCها حمایت می کند که با خطر رد پیوند پایینی همراه است. سلول های بنیادی مزانشیمی اجازه تولید جایگزین های پوستی انسانی زیست مهندسی شده با پتانسیل بالینی مفید را می دهند. طبق پتانسیل تمایز اپی درمی آن ها و فقدان آنتی ژن های HLA، به طور ترجیحی سلول های WJSCs باید استفاده شوند.
Eur Cell Mater. 2019 Mar 29;37:233-249. doi: 10.22203/eCM.v037a14.
Effective use of mesenchymal stem cells in human skin substitutes generated by tissue engineering.
Martin-Piedra MA, Alfonso-Rodriguez CA, Zapater A, Durand-Herrera D, Chato-Astrain J, Campos F, Sanchez-Quevedo MC, Alaminos M1, Garzon I.
Abstract
Mesenchymal stem cells (MSCs) can differentiate toward epithelial cells and may be used as an alternative source for generation of heterotypical artificial human skin substitutes, thus, enhancing their development and translation potential to the clinic. The present study aimed at comparing four types of heterotypical human bioengineered skin generated using MSCs as an alternative epithelial cell source. Adipose-tissue-derived stem cells (ADSCs), dental pulp stem cells (DPSCs), Wharton's jelly stem cells (WJSCs) and bone marrow stem cells (BMSCs) were used for epidermal regeneration on top of dermal skin substitutes. Heterotypic human skin substitutes were evaluated before and after implantation in immune-deficient athymic mice for 30 d. Histological and genetic studies were performed to evaluate extracellular matrix synthesis, epidermal differentiation and human leukocyte antigen (HLA) molecule expression. The four cell types differentiated into keratinocytes, as shown by the expression of cytokeratin 10 and filaggrin 30 d post-grafting; also, they induced dermal fibroblasts responsible for the synthesis of extracellular fibrillar and non-fibrillar components, in a similar way among each other. WJSCs and BMSCs showed higher expression of cytokeratin 10 and filaggrin, suggesting these cells were more prone to epidermal regeneration. The absence of HLA molecules, even when the epithelial layer was differentiated, supports the future clinical use of these substitutes - especially ADSCs, DPSCs and WJSCs - with low rejection risk. MSCs allowed the generation of bioengineered human skin substitutes with potential clinical usefulness. According to their epidermal differentiation potential and lack of HLA antigens, WJSCs should preferentially be used.
PMID: 30924522