کشت طولانی مدت سلول های بنیادی مزانشیمی بر روی یک ماده مصنوعی معین با پاساژهای بدون آنزیم
سلول بنیادی مزانشیمی (MSCs ) به دلیل پتانسیل گسترده آنها در تمایز به چندین رده و توانایی آنها درپاسخ سیستم ایمنی بدن به دنبال پیوند، درحال حاضر هدف روش های درمانی متعددی درترمیم/مهندسی بافت هستند. کشت این سلول ها با حفظ ویژگی چندتوانی آنها در شرایط آزمایشگاهی، درحال حاضر به لایه های بیولوژیکی مانند ژلاتین ، کلاژن و فیبرونکتین متکی است. علاوه بر این، جداسازی این سلول ها از این لایه ها نیاز به تیمارهای آنزیمی و یا شیمیایی دارد که منجر به حذف بسیاری از پروتئینهای سطح سلولی می شود که برای استفاده درمانی این سلول ها فرایند نامطلوبی است. در اینجا ، ما یک روش غربالگری با استفاده ازمیکرواری هیدروژل را برای شناسایی لایه های تنظیم کننده حرارتی به کار بردیم که می تواند از رشد سلول های بنیادی چندتوان جنینی انسان و سلول بنیادی مزانشیمی مشتق ازبافت چربی حمایت کرده، اجازه پاساژهای ملایم فاقد آنزیم را با حفظ پتانسیل چند رده ای فراهم کند. به طور خلاصه، بستر هیدروژلی تحت عنوان poly(AEtMA-Cl-co-DEAA)   با اتصالات عرضی MBA، اجازه حفظ  سلول های بنیادی مزانشیمی را تا بیش از 10 پاساژ (هر بار از طریق تنظیم حرارت) ، با سلول های بیان کننده نشانگرهای MSC و حفظ پتانسیل چند رده ای فراهم می کند. این سیستم تعریف شده شیمیایی اجازه پاساژ و حفظ فنوتیپ سلولی این نوع سلول های مهم بالینی را بدون نیازبه پاساژ های خشن و بسترهای بیولوژیکی فراهم می کند.

Biomaterials. 2014 Apr 26. pii: S0142-9612(14)00387-1. doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.04.013. [Epub ahead of print]

Long term mesenchymal stem cell culture on a defined synthetic substrate with enzyme free passaging.

Duffy CR¹, Zhang R², How SE³, Lilienkampf A⁴, De Sousa PA⁵, Bradley M⁶.

Abstract

Mesenchymal stems cells (MSCs) are currently the focus of numerous therapeutic approaches in tissue engineering/repair because of their wide multi-lineage potential and their ability to modulate the immune system response following transplantation. Culturing these cells, while maintaining their multipotency in vitro, currently relies on biological substrates such as gelatin, collagen and fibronectin. In addition, harvesting cells from these substrates requires enzymatic or chemical treatment, a process that will remove a multitude of cellular surface proteins, clearly an undesirable process if cells are to be used therapeutically. Herein, we applied a high-throughput 'hydrogel microarray' screening approach to identify thermo-modulatable substrates which can support hES-MP and ADMSC growth, permit gentle reagent free passaging, whilst maintaining multi-lineage potential. In summary, the hydrogel substrate identified, poly(AEtMA-Cl-co-DEAA) cross-linked with MBA, permitted MSCs to be maintained over 10 passages (each time via thermo-modulation), with the cells retaining expression of MSC associated markers and lineage potency. This chemically defined system allowed the passaging and maintenance of cellular phenotype of this clinically important cell type, in the absence of harsh passaging and the need for biological substrates.

PMID: 24780167