جستجو
ورود
  26 خرداد 1398

  داربست های استخوانی سلول زدایی شده انسانی مشتق از اهدا کننده های پیر در مقایسه با استخوان های اهدایی از جوانان ظرفیت القای استخوان سازی بیشتری را نشان می دهند

تاریخ انتشار: پنجشنبه 18 خرداد 1396 | امتیاز: Article Rating

برای بهبود استفاده بی خطر از استخوان ها‌ی آلوگرافت، تکنیک های سلول زدایی ممکن است برای تولید داربست های بدون سلول استفاده شود. چنین داربست های باید ظرفیت زیستی و بیومکانیکی ذاتی شان را حفظ کنند و تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی را حمایت می کند. با این حال، از آن جایی که استخوان های آلوگرافت از طیف سنی وسیعی مشتق  شده اند، این مطالعه در صدد بود تعیین کند که آیا سن اهدا کننده روی توانایی داربست های فاقد سلول و القا کننده استخوانی تولید شده از استخوان انسانی برای پیشبرد تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان(BM-MSCs) تاثیر می گذارد یا خیر. BM-MSCهای مشتق از اهدا کننده های جوان یا پیر روی مکعب های استخوانی بدون سلول مشتق از اهدا کننده های پیر و جوانی که متحمل جراحی لگن مربوط به استئوآرتریت شده بودند کشت شدند. همه ترکیبات منجر به بیان افزایش یافته ژن های استخوانی، فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز(ALP) شد با این حال، BM-MSCهای کشت شده روی استخوان پیر اهدایی بیشترین افزایش را نشان دادند. BM-MSCهای کشت شده در محیط رویی استخوان پیر اهدایی، بیان ژن استخوانی و فعالیت آلکالین فسفاتازی بالاتری را در مقایسه با آن هایی که در معرض محیط شرطی روی استخوان های اهدایی جوان بودند، نشان دادند. آنالیزهای ELISA و لومینکس محیط شرطی، سطوح مشابهی از فاکتورهای زیست فعال را بین گروه های سنی نشان داد؛ با این حال، غلظت های پروتئین متصل شونده به IGF1 یا IGFBP1 به طور معناداری در نمونه های اهدا کننده های جوان بالاتر بود. علاوه براین، آنالیزهای ساختاری استخوان اهدایی پیر تخلخل افزایش یافته ای را در مقایسه با استخوان اهدایی جوان نشان داد. این نتایج توانایی داربست های سلول زدایی شده تولید شده از اهدا کننده جوان و پیر برای حمایت تمایز استخوانی سلول های مشتق از اهدا کننده های جوان و پیر را نشان می دهد. به طور معناداری، استخوان اهدایی پیر، تمایز استخوان زایی بزرگ تری را ایجاد می کنند که ممکن است مربوط به در دسترس بودن زیستی کاهش یافته IGFBP1 و تخلخل افزایش یافته باشد که به طور بالقوه ای نتایح بالینی عالی مشاهده شده با استفاده از آلوگرافت های مشتق از اهدا کننده های پیر را توجیه می کند.

Human decellularized bone scaffolds from aged donors show improved osteoinductive capacity compared to young donor bone.

Smith CA1, Board TN2, Rooney P3, Eagle MJ3, Richardson SM1, Hoyland JA1,4.

Abstract

To improve the safe use of allograft bone, decellularization techniques may be utilized to produce acellular scaffolds. Such scaffolds should retain their innate biological and biomechanical capacity and support mesenchymal stem cell (MSC) osteogenic differentiation. However, as allograft bone is derived from a wide age-range, this study aimed to determine whether donor age impacts on the ability an osteoinductive, acellular scaffold produced from human bone to promote the osteogenic differentiation of bone marrow MSCs (BM-MSC). BM-MSCs from young and old donors were seeded on acellular bone cubes from young and old donors undergoing osteoarthritis related hip surgery. All combinations resulted in increased osteogenic gene expression, and alkaline phosphatase (ALP) enzyme activity, however BM-MSCs cultured on old donor bone displayed the largest increases. BM-MSCs cultured in old donor bone conditioned media also displayed higher osteogenic gene expression and ALP activity than those exposed to young donor bone conditioned media. ELISA and Luminex analysis of conditioned media demonstrated similar levels of bioactive factors between age groups; however, IGF binding protein 1 (IGFBP1) concentration was significantly higher in young donor samples. Additionally, structural analysis of old donor bone indicated an increased porosity compared to young donor bone. These results demonstrate the ability of a decellularized scaffold produced from young and old donors to support osteogenic differentiation of cells from young and old donors. Significantly, the older donor bone produced greater osteogenic differentiation which may be related to reduced IGFBP1 bioavailability and increased porosity, potentially explaining the excellent clinical results seen with the use of allograft from aged donors.

PMID: 28505164
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان