بررسی بافت غضروف، سینوویوم و چربی به عنوان منابع سلولی برای ترمیم استخوان- غضروف

ضایعات استخوانی غضروفی یکی از علل عمده درد و ناتوانی در گونه های جانوری مختلف از جمله سگ، اسب و انسان هستند. هدف از این مطالعه بررسی پتانسیل سه منبع  بالقوه ازسلول های سگ برای ترمیم استخوان- غضروف بود. سلول های بافت غضروف، سینوویوم و چربی درمحیط  کشت غضروفی یا استخوانی رشد داده شدند. توده های مشتق از غضروف بهترین تمایز غضروفی را با بیان به طور قابل توجه بالاتر mRNA ژن های COL2A1 و SOX9 ، حجم بیشتر گلیکوزآمینوگلیکان، و حفظ بیشتر رنگ Safranin-O نسبت به سلول های مشتق از سینوویوم و چربی نشان دادند. پس از استفاده از محیط استخوانی، هرسه منبع سلولی، نواحی کوچکی از رنگ قرمز آلیزارین را نشان دادند. فعالیت آلکالین فسفاتازی داخل سلولی ضعیفی درهر سه نوع سلول پس از تحریک یافت شد، اما بیان استئوکلسین و RUNX2  بطورقابل توجهی افزایش یافت. سلول های جدا شده و کشت یافته ازغضروف مفصلی سگ ، فنوتیپ  ویژه غضروفی خود را حفظ کردند. علاوه براین، سلولهای چربی و سلول های سینوویال سگ به  غضروف تمایز نیافته و علائم چندتوانی رانشان ندادند.اگر چه تمایز استخوان در سطح ژنومی آغاز شده بود، تمایز فنوتیپی استئوبلاستی مشاهده نشد. یافته های این مطالعه نشان می دهد که سلول های جدا شده از بافت چربی و سینوویوم سگ، جایگزین های نامناسبی برای سلولهای غضروفی در مهندسی غضروف مفصلی در شرایط آزمایشگاهی هستند.

Vet J. 2013 Jul 22. pii: S1090-0233(13)00260-8. doi: 10.1016/j.tvjl.2013.05.044. [Epub ahead of print]

Evaluation of cartilage, synovium and adipose tissue as cellular sources for osteochondral repair.

Innes JF, Gordon C, Vaughan-Thomas A, Rhodes NP, Clegg PD.

Source

Comparative Musculoskeletal Sciences Group, Department of Musculoskeletal Biology, Institute of Ageing and Chronic Disease, University of Liverpool, Leahurst Campus, Neston, Wirral CH64 7TE, UK. Electronic address: john.innes@cvsvets.com.

Abstract

Osteochondral lesions are a major cause of pain and disability in several species including dogs, horses and human beings. The objective of this study was to assess three potential sources of canine cells for their osteochondral regenerative potential. Cartilage, synovium and adipose tissue cells were grown in pellet culture in chondrogenic or osteogenic media. Cartilage-derived pellets displayed the best chondrogenic differentiation as indicated by significantly higher COL2A1 and SOX9 mRNA expression, greater glycosaminoglycan content, and higher retention of Safranin-O stain compared to the synovium and adipose-derived cells. Following application of the osteogenic media, all three cell sources exhibited small areas of positive alizarin red staining. Poor intracellular alkaline phosphatase activity was found in all three cell types when stimulated although osteocalcin and RUNX2 expression were significantly increased. Cells isolated and cultured from canine articular cartilage retained their specific chondrocytic phenotype. Furthermore, canine adipocytes and synovial cells did not undergo chondrogenic differentiation and did not exhibit evidence of multipotency. Although osteogenic differentiation was initiated at a genomic level, phenotypic osteoblastic differentiation was not observed. The findings of this study suggest that cells isolated from canine adipose tissue and synovium are sub-optimal substitutes for chondrocytes when engineering articular cartilage in vitro.

KEYWORDS:

Adipose tissue, Bone, Cartilage, Osteochondral, Synovium, Therapy

PMID: 23886701