گرافت های عروقی مهندسی بافت شده با قدرت مکانیکی پیشرفته از iPSCs انسانی
تاریخ انتشار: جمعه 26 اردیبهشت 1399
| امتیاز:
سلول های عضلات صاف عروقی(VSMCs) می توانند از شمار زیادی از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) و برای تولید گرافت های عروقی مهندسی بافت شده(TEVGs) مشتق شوند. با این حال، TEVGs مشتق از hiPSCs بدلیل قدرت مکانیکی پایین و اتساع شعاعی قابل توجه بعد از ایمپلنت شدن مناسب نیستند. در این جا، ما تولید TEVGs مشتق از hiPSCs با قدرت مکانیکی قابل مقایسه با عروق طبیعی استفاده شده در گرافت های بای پس شریانی را با استفاده از داربست های زیست تخریب پذیر، کشش پالسی افزایشی و شرایط کشت بهینه تولید کردیم. بدنبال ایمپلنت شدن به مدل آئورتی رتی، TEVGs مشتق از hiPSCs پتانسیل عالی را بدون اتساع لومینال نشان دادند و به طور موثری عملکرد مکانیکی و انقباضی شان را حفظ کردند. این مطالعه مبنایی را برای تولید آینده TEVGs مشتق از hiPSCs غیر ایمنی زا و سلول دار شده مرکب از سلول های عروقی آلوژنی ارائه می کند که به طور بالقوه ای نیازهای شماری قابل توجه از بیمارانی که سلول های عروقی با عملکرد نامناسب دارند را مرتفع می سازد و بر تولید TEVG از طریق سایر روش ها ارجحیت دارد.
Cell Stem Cell. 2020 Jan 13. pii: S1934-5909(19)30570-3. doi: 10.1016/j.stem.2019.12.012. [Epub ahead of print]
Tissue-Engineered Vascular Grafts with Advanced Mechanical Strength from Human iPSCs.
Luo J1, Qin L2, Zhao L3, Gui L3, Ellis MW4, Huang Y1, Kural MH3, Clark JA5, Ono S6, Wang J3, Yuan Y3, Zhang SM7, Cong X8, Li G9, Riaz M1, Lopez C1, Hotta A10, Campbell S5, Tellides G6, Dardik A6, Niklason LE11, Qyang Y12.
Abstract
Vascular smooth muscle cells (VSMCs) can be derived in large numbers from human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) for producing tissue-engineered vascular grafts (TEVGs). However, hiPSC-derived TEVGs are hampered by low mechanical strength and significant radial dilation after implantation. Here, we report generation of hiPSC-derived TEVGs with mechanical strength comparable to native vessels used in arterial bypass grafts by utilizing biodegradable scaffolds, incremental pulsatile stretching, and optimal culture conditions. Following implantation into a rat aortic model, hiPSC-derived TEVGs show excellent patency without luminal dilation and effectively maintain mechanical and contractile function. This study provides a foundation for future production of non-immunogenic, cellularized hiPSC-derived TEVGs composed of allogenic vascular cells, potentially serving needs to a considerable number of patients whose dysfunctional vascular cells preclude TEVG generation via other methods.
Copyright © 2020 Elsevier Inc. All rights reserved.
PMID: 31956039