کاربرد بالقوه یک داربست هیدروژلی قابل تزریق بارگیری شده با سلول های بنیادی مزانشیمی برای درمان آسیب مغزی ترومایی
تاریخ انتشار: شنبه 30 فروردین 1399
| امتیاز:
در چند دهه گذشته، کاربردهای باقوه ای برای درمان های سلولی جایگزین در درمان آسیب سیستم عصبی ناشی از بیماری ها یا آسیب مغزی ترومایی( TBI) وجود داشته است. با این حال، تعداد ناکافی از سلول های بنیادی پیوند شده و نرخ بقای پایین ناشی از مجموعه ای از شرایط منفی، اثر درمانی را محدود کرده است. در این شرایط، ما یک هیدروژل قابل تزریق ترکیب شده از آلژینات سدیم (SA) و اسید هیالورونیک (HA) را به عنوان دابست بافتی برای ایجاد یک ریز محیط بهینه تر برای سلول های بنیادی بعد از لانه گزینی ایجاد کردیم. زمان ژله ای شدن هیدروژل HA/SA شش دقیقه طول می کشد که برای انجام تزریق کافی است و نسبت بالای محتوای آب و سرعت تخریب آهسته تر ثابت کرد که هیدروژل HA/HS یک داربست ترجیحی برای سلول های بنیادی است. به عنوان یک داربست مهندسی بافت، هیدروژل HA/SA ساختار متخلخل مناسبی را برای بارگیری سلول های بنیادی ارائه داشت و از نظر رئولوژی نیز رفتار خوبی داشت که موجب تمایز سلول های بنیادی می شود. آزمایش کشت برون تنی ثابت کرد که داربست HA/SA موجب نسبت زنده مانی و تکثیر بالاتر می شود. تست های درون تنی بیشتر نشان داد که داربست HS/SA نه تنها سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی تزریق شده(hUC-MSCs) را حفاظت می کند، بلکه می تواند نسبت بقای بالاتر را نیز حفظ کند و در بازسازی سلول های عصبی اندوژن نیز مشارکت کند. به طور خلاصه، این هیدروژل HA/HS قابل تزریق، پتانسیل استفاده برای مهندسی بافت به کمک سلول های بنیادی و حمایت از ریکاوری عملکرد فیزیولوژیک بیماران مبتلا به آسیب مغزی ترومایی را دارد.
J Mater Chem B. 2018 May 21;6(19):2982-2992. doi: 10.1039/c7tb03213g. Epub 2018 Apr 25.
Potential application of an injectable hydrogel scaffold loaded with mesenchymal stem cells for treating traumatic brain injury.
Zhang K 1, Shi Z , Zhou J , Xing Q , Ma S , Li Q , Zhang Y , Yao M , Wang X , Li Q , Li J , Guan F .
Abstract
In the past few decades, there have been potential applications for stem cell replacement therapy in the treatment of nervous system damage resulting from diseases or traumatic brain injury (TBI). However, the insufficient number of transplanted stem cells and low survival rate caused by a series of negative conditions limit the therapeutic effect. In this contribution, we developed an injectable hydrogel composed of sodium alginate (SA) and hyaluronic acid (HA) as a tissue scaffold to create a more optimal microenvironment for stem cells after implantation. The gelation time of the HA/SA hydrogel exceeded 6 min, which satisfied the requirements for injection performance, and the high ratios of water content and slower degradation speed affirmed that the HA/SA hydrogel is a preferable stem cell scaffold. As a tissue engineering scaffold, the HA/SA hydrogel exhibited appropriately porous structures for stem cell loading and good rheological behavior, which contributed to stem cell differentiation. The in vitro culture experiment proved that the HA/SA scaffold performed well on hUC-MSCs with higher viability ratio and proliferation. Further in vivo tests indicated that the HA/SA scaffold not only protected the injected human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUC-MSCs) so that they could maintain a higher survival ratio, but it also contributed to the regeneration of endogenous nerve cells. In summary, this injectable HA/SA hydrogel has the potential to be used for stem cell tissue engineering and support the physiological function recovery of TBI patients.
PMID: 32254333