غضروف زایی اکتوپیک موش های nude القا شده بوسیله انتقال ژن به کمک نانو تکنولوژی مهندسی بافت را تقویت می کند
تاریخ انتشار: جمعه 11 مرداد 1398
| امتیاز:
پیشینه:
تکنیک ها و روش های زیادی برای تسکیل درد و ترمیم غضروف به صورت بالینی استفاده شده است اما اثر طولانی مدت آن ها هنوز راضی کننده نیست. هدف: هدف این مطالعه ایجاد یک سیستم مهندسی بافت تقویت شده با ژن مصنوعی بافت کندروئید برای ترمیم نواقص غضروفی از طریق لیپوزوم های با اندازه نانو بود. روش ها: لیپوزوم های کاتیونی با اندازه نانو تهیه شده و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی گذاره(TEM) و پراکنش نور لیزر دینامیک(DLS) مورد ویژگی یابی قرار گرفتند. سلول های بنیادی مزانشیمی رتی(rMSCs) جداسازی شده، کشت شده و از طریق لیپوزوم های کاتیونی با اندازه نانو بوسیله Sox9 القا شدند. سلول های rMSCs القا شده با هیدروژل کیتوسان حساس به دما مخلوط شدند و به طور زیر جلدی به موش های nude تزریق شدند. در نهایت، بافت کندروئیدی جدیدا شکل گرفته بدست آمده در بخش های تزریق، بخش های شفاف بوسیله HE، کلاژن نوع دو و سافرانین O تشخیص داده شدند. نتایج: مشخص شد که لیپوزوم های کاتیونی با اندازه نانو دارای قطر85.76±3.48 نانومتری و پتانسیل زتای15.76±2.1 میلی ولتی بودند. سلول های بنیادی مزانشیمی رتی جداسازی شده ،شکل شبه فیبروبلاستی داشتند و با تراکم 90 درصد به مدت 8-5 روز کشت شدند و برای CD29 و CD44 مثبت بودند و این در حالی بود که برای CD45 و CD34 منفی بودند. بعد از ترانسفکشن با لیپوزوم های کاتیونی با اندازه نانو، ما تغییراتی در سطح مورفولوژی سلولی مشاهده کردیم و بیان SOX9 در مقایسه با گروه های کنترل بالاتر بود که نشان داد که rMSCs می توانند در شرایط برون تنی به کندروسیت تمایز یابند. با مخلوط کردن rMSCs ترانسفکت شده با هیدروژل کیتوسانی حساس به دما در موش nude، بافت کندروئیدی با موفقیت بدست آمد که نشان می دهد که rMSCs می توانند در شرایط درون تنی به سلول های غضروفی تمایز یابند. جمع بندی: این مطالعه راه های جدیدی را برای بهبود کیفیت غضروف مهندسی بافت شده کشف کرد و بنابراین تغییر شکل بالینی را تسریع کرد و درد بیمار را کاهش داد.
Int J Nanomedicine. 2019 Jul 2;14:4755-4765. doi: 10.2147/IJN.S199306. eCollection 2019.
Ectopic chondrogenesis of nude mouse induced by nano gene delivery enhanced tissue engineering technology.
Zhang G1, Nie M2, Webster TJ3, Zhang Q2, Fan W1.
Abstract
Background: Many techniques and methods have been used clinically to relieve pain from cartilage repair, but the long-term effect is still unsatisfactory. Purpose: The objective of this study was to form an artificial chondroid tissue gene enhanced tissue engineering system to repair cartilage defects via nanosized liposomes. Methods: Cationic nanosized liposomes were prepared and characterized using transmission electron microscope (TEM) and dynamic laser light scattering (DLS). The rat mesenchymal stem cells (rMSCs) were isolated, cultivated, and induced by SRY (Sex-Determining Region Y)-Box 9 (Sox9) via cationic nanosized liposomes. The induced rMSCs were mixed with a thermo-sensitive chitosan hydrogel and subcutaneously injected into the nude mice. Finally, the newly-formed chondroid tissue obtained in the injection parts, and the transparent parts were detected by HE, collagen II, and safranin O. Results: It was found that the presently prepared cationic nanosized liposomes had the diameter of 85.76±3.48 nm and the zeta potential of 15.76±2.1 mV. The isolated rMSCs proliferation was fibroblast-like, with a cultivated confluence of 90% confluence in 5-8 days, and stained positive for CD29 and CD44 while negative for CD34 and CD45. After transfection with cationic nanosized liposomes, we observed changes of cellular morphology and a higher expression of SOX9 compared with control groups, which indicated that rMSCs could differentiate into chondrocyte in vitro. By mixing transfected rMSCs with the thermo-sensitive hydrogel of chitosan in nude mice, chondroid tissue was successfully obtained, demonstrating that rMSCs can differentiate into chondrogenic cells in vivo. Conclusion: This study explored new ways to improve the quality of tissue engineered cartilage, thus accelerating clinical transformation and reducing patient pain.
PMID: 31308656