ترمیم غضروف با استفاده از ترکیب سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بندناف انسانی و هیدروژل اسید هیالورنیک در مدل خوکچه

تاریخ انتشار: شنبه 17 مرداد 1394 | امتیاز: Article Rating

قدرت بازسازی غضروف توسط سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بندناف انسانی (hUCB-MSCs) با ترکیبی از هیدروژل اسید هیالورنیک (HA) نتایج چشمگیری را در مدل های رت و خرگوش نشان داده است. هدف از مطالعه حاضر تأیید قدرت بازسازی در یک مدل خوکچه با استفاده از سه رده سلولی مختلف بود. آسیب غضروفی عمیق در شیار trochlear هر زانو در 6 خوکچه ایجاد شد. سه هفته بعد، یک نقص استئوکندریال، به عرض 5 میلی متر و عمق 10 میلی متر ایجاد شد، به دنبال آن یک ضایعه به عرض 8 میلی متر و عمق 5 میلی متر ایجاد گردید. سپس مخلوطی (5/1 میلی لیتر) از hUCB-MSCs (107×5/0 سلول در هر میلی لیتر) و هیدروژل 4% اسید هیالورنیک به آسیب بر روی زانوی راست پیوند شد. هر رده سلولی در دو خوکچه مورد استفاده قرار گرفت. نقص استئوکندریال ایجاد شده به همان شیوه بر روی زانوی چپ به عنوان شاهد بدون درمان باقی ماند. در هفته 12 بعد از عمل جراحی، خوکچه ها کشته شدند، و درجه بازسازی غضروف توسط آنالیز دقیق و بافت شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. زانوی پیوند شده منجر به بازسازی کامل تر و بهتر هیالین غضروف در مقایسه با زانوی کنترل شده بود. خصوصیات سلولی (از جمله، تکثیر سلولی و ظرفیت تمایز غضروف) hUCB-MSCs تحت تأثیر درجه قدرت بازسازی غضروف بود. این شواهد بازسازی غضروف با استفاده از ترکیبی از hUCB-MSCs و هیدروژل HA در یک مدل حیوانی بزرگ می تواند به عنوان یک سنگ پله در یک کارآزمایی بالینی انسانی در آینده باشد.  

اهمیت: تا به امروز، چندین مطالعه متعدد قدرت غضروف زایی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بندناف انسانی (hUCB-MSCs) را بررسی کرده اند؛ با این حال، مطالعات پیش بالینی هنوز هم به تعداد محدود با نتایج مختلف موجود دارند. به طور موازی، در چندین سال گذشته، قدرت بازسازی غضروف hUCB-MSCs با ترکیبی از هیدروژل اسید هیالورنیک (HA) بررسی گردیده و نتایج قابل توجهی در مدل های رت و خرگوش بدست آمده است. قبل از استفاده از روش بازسازی غضروف در کارآزمایی بالینی انسان، به نظر می رسد تأیید نتایج سازگاری در یک مدل بزرگ حیوانی لازم است.

Stem Cells Transl Med. 2015 Aug 3. pii: sctm.2014-0264. [Epub ahead of print]

Cartilage Repair Using Composites of Human Umbilical Cord Blood-Derived Mesenchymal Stem Cells and Hyaluronic Acid Hydrogel in a Minipig Model.

Abstract

: The cartilage regeneration potential of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs) with a hyaluronic acid (HA) hydrogel composite has shown remarkable results in rat and rabbit models. The purpose of the present study was to confirm the consistent regenerative potential in a pig model using three different cell lines. A full-thickness chondral injury was intentionally created in the trochlear groove of each knee in 6 minipigs. Three weeks later, an osteochondral defect, 5 mm wide by 10 mm deep, was created, followed by an 8-mm-wide and 5-mm-deep reaming. A mixture (1.5 ml) of hUCB-MSCs (0.5 × 107 cells per milliliter) and 4% HA hydrogel composite was then transplanted into the defect on the right knee. Each cell line was used in two minipigs. The osteochondral defect created in the same manner on the left knee was untreated to act as the control. At 12 weeks postoperatively, the pigs were sacrificed, and the degree of subsequent cartilage regeneration was evaluated by gross and histological analysis. The transplanted knee resulted in superior and more complete hyaline cartilage regeneration compared with the control knee. The cellular characteristics (e.g., cellular proliferation and chondrogenic differentiation capacity) of the hUCB-MSCs influenced the degree of cartilage regeneration potential. This evidence of consistent cartilage regeneration using composites of hUCB-MSCs and HA hydrogel in a large animal model could be a stepping stone to a human clinical trial in the future.

SIGNIFICANCE:

To date, several studies have investigated the chondrogenic potential of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs); however, the preclinical studies are still limited in numbers with various results. In parallel, in the past several years, the cartilage regeneration potential of hUCB-MSCs with a hyaluronic acid (HA) hydrogel composite have been investigated and remarkable results in rat and rabbit models have been attained. (These experimental results are currently in preparation for publication.) Before applying the cartilage regeneration technique in a human clinical trial, it seemed necessary to confirm the consistent result in a larger animal model. At 12 weeks postoperatively, the minipigs were sacrificed, and the degree of subsequent cartilage regeneration was evaluated by gross and histological analysis. The transplanted knee resulted in superior and more complete hyaline cartilage regeneration compared with the control knee. This evidence of consistent cartilage regeneration with composites of hUCB-MSCs and HA hydrogel in a large animal model could be a stepping stone to a human clinical trial in the future.

PMID: 26240434
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