تمایز غضروفی سلول های استرومایی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی در یک محیط سه بعدی

تاریخ انتشار: یکشنبه 21 مهر 1398 | امتیاز: Article Rating

سلول درمانی ترکیب شده با داربست های زیست مواد برای درمان نواقص غضروفی استفاده شده است. ما تصور کردیم که تمایز غضروفی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان(BM-MSCs) در داربست های زیستی سه بعدی رسوب ماتریکس غضروفی را شروع می کند و سازه ای را برای بازسازی درجای غضروف مهیا می سازد. قابلیت غضروف زایی BM-MSCs انسانی اولین بار در کشت های پلت(تجمعات سلولی) ثابت شد. سلول های BM-MSCs در ادامه یا درون داربست های کامپوزیتی rhoCO-PLA مرکب از پلی لاکتید و کلاژن نوع دو(C2) یا نوع سه(C3)، یا در غشاهای کلاژن نوع یک/سه تجاری(CG) کشت شدند. سلول های BM-MSCs یا در محیط تکثیر یا در محیط کشت غضروفی کشت شدند. کندروسیت های انسانی بالغ(ACs) به عنوان کنترل عمل کردند. بعد از سه، 14 و 28 روز، سازه ها با qPCR و میکروسکوپ کانفوکال آنالیز شدند و گلیکوزآمینوگلیکان های سولفاته(GAGs) اندازه گیری شدند. سلول های BM-MSCs از روز 14 کشت وارد مرحله هایپرتروفی شدند. کندروسیت های انسانی بالغ تمایز زدایی را نشان دادند و هیچ ژن غضروفی را بیان نکردند و مقادیر اندکی GAGs داشتند. غشاهای کلاژن نوع یک/سه تجاری بالاترین سطح بیان ژن های هایپرتروفی را القا کردند. دو نوع کلاژن مختلف در داربست های کمپوزیتی نتایج مشابهی را بدست آوردند. بدون توجه به داربست های زیست مواد، کشت BM-MSCs در محیط تمایز غضروفی منجر به هایپرتروفی کندروسیتی شد. بنابراین؛ توجه به سرنوشت سلولی زمانی که قصد طراحی سازه های سلول-زیست مواد برای بازسازی غضروف است، ضروری است.

J Cell Physiol. 2019 Sep 25. doi: 10.1002/jcp.29238. [Epub ahead of print]

Chondrogenic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stromal cells in a three-dimensional environment.

Salonius E1, Kontturi L2, Laitinen A3, Haaparanta AM4, Korhonen M3, Nystedt J3, Kiviranta I1,5, Muhonen V1.

Abstract

Cell therapy combined with biomaterial scaffolds is used to treat cartilage defects. We hypothesized that chondrogenic differentiation bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) in three-dimensional biomaterial scaffolds would initiate cartilaginous matrix deposition and prepare the construct for cartilage regeneration in situ. The chondrogenic capability of human BM-MSCs was first verified in a pellet culture. The BM-MSCs were then either seeded onto a composite scaffold rhCo-PLA combining polylactide and collagen type II (C2) or type III (C3), or commercial collagen type I/III membrane (CG). The BM-MSCs were either cultured in a proliferation medium or chondrogenic culture medium. Adult human chondrocytes (ACs) served as controls. After 3, 14, and 28 days, the constructs were analyzed with quantitative polymerase chain reaction and confocal microscopy and sulfated glycosaminoglycans (GAGs) were measured. The differentiated BM-MSCs entered a hypertrophic state by Day 14 of culture. The ACs showed dedifferentiation with no expression of chondrogenic genes and low amount of GAG. The CG membrane induced the highest expression levels of hypertrophic genes. The two different collagen types in composite scaffolds yielded similar results. Regardless of the biomaterial scaffold, culturing BM-MSCs in chondrogenic differentiation medium resulted in chondrocyte hypertrophy. Thus, caution for cell fate is required when designing cell-biomaterial constructs for cartilage regeneration.

PMID: 31552691
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان