جستجو
ورود
  04 شهریور 1398

  اثر تنوع اهدا کننده روی استخوان زایی و رگزایی در هم کشتی های هیدروژلی

تاریخ انتشار: یکشنبه 14 بهمن 1397 | امتیاز: Article Rating

برای وارد کردن شبکه عروقی دارای عملکرد به درون معادلات استخوان مهندسی بافت شده، سلول های اندوتلیالی کلونی زای انسانی(ECFCs) و سلول های استرومایی مزانشیمی چند توان (MSCs) می توانند هم کشت شوند. در این جا، ما اثر تنوع اهدا کننده روی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی و ECFCهای مشتق از خون و روی رگزایی و استخوان زایی را با استفاده از یک مدل هم کشتی آزمایشگاهی سه بعدی مطالعه کردیم. علاوه بر این، برای برداشتن گامی به سمت هم کشتی های شامل سلول های مشتق از یک اهدا کننده، ما تست کردیم که سلول های اندوتلیالی انسانی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs-iECs) در مدل های هم کشتی چگونه عمل می کنند. هم کشتی ها با ترکیبات متنوع اهدا کننده های انسانی سلول های بنیادی مزانشیمی، ECFCs، یا iECs در ماتری ژل آماده شدند. سازه ها در یک محیط تمایز استخوانی کشت شدند. بدنبال یک دوره کشت ده روزه، طول ساختارهای پیش رگی و تمایز استخوانی برای 21 روز در کشت ارزیابی شدند. ترکیب ویژه اهدا کننده های سلول های بنیادی مزانشیمی و ECFC ویژگی های رگزایی را به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار داد و تغییراتی را در پتانسیل استخوان زایی القا کرد. علاوه بر این، استفاده از iECها در مدل هم کشتی منجر به تشکیل ساختارهای پیش عروقی در سازه های تمایز استخوانی یافته شد. در مجموع، این نتایج نشان داد توجه دقیق به منبع سلول های اولیه مانند ECFCs و سلول های بنیادی مزانشیمی برای نشان دادن تنوع پتانسیل رگزایی و استخوان زایی حیاتی است. به نظر می رسد که مدل هم کشتی سه بعدی در تولید سازه هی پیش رگزایی شده موفقیت آمیز است و در محدودیت انتشاری بیش از 200 میکرومتر نیز کافی است. علاوه بر این، رده های سلولی مشتق از iPSC ممکن است تنوع پذیری را بوسیله ارائه منبع بزرگتر و به طور بالقوه یکدست تر از سلول ها برای کاربردهای پیش درمانگاهی و بالینی آینده کاهش دهد.

J Tissue Eng Regen Med. 2019 Jan 16. doi: 10.1002/term.2807. [Epub ahead of print]

Effect of Donor Variation on Osteogenesis and Vasculogenesis in Hydrogel Co-cultures.

Pennings I1, van Dijk LA1, van Huuksloot J1, Fledderus JO2, Schepers K3, Braat AK3, Hsiao EC4, Barruet E4, Morales BM4, Verhaar MC2, Rosenberg AJWP1, Gawlitta D1.

Abstract

To introduce a functional vascular network into tissue-engineered bone equivalents, human endothelial colony forming cells (ECFCs) and multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) can be co-cultured. Here, we studied the impact of donor variation on human bone marrow-derived MSCs and cord blood-derived ECFCs on vasculogenesis and osteogenesis using a 3D in vitro co-culture model. Further, to make the step towards co-cultures consisting of cells derived from a single donor, we tested how induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived human endothelial cells (iECs) perform in co-culture models. Co-cultures with varying combinations of human donors of MSCs, ECFCs, or iECs were prepared in Matrigel. The constructs were cultured in an osteogenic differentiation medium. Following a 10-day culture period, the length of the pre-vascular structures and osteogenic differentiation were evaluated for up to 21 days of culture. The particular combination of MSC and ECFC donors influenced the vasculogenic properties significantly and induced variation in osteogenic potential. In addition, the use of iECs in the co-culture model resulted in pre-vascular structure formation in osteogenically differentiated constructs. Together, these results showed that close attention to the source of primary cells such as ECFCs and MSCs is critical to address variability in vasculogenic and osteogenic potential. The 3D co-culture model appeared to be successful in generation of pre-vascularized constructs and has shown to be sufficient in exceeding the 200 μm diffusion limit. In addition, iPSC-derived cell lineages may decrease variability by providing a larger and potentially more uniform source of cells for future pre-clinical and clinical applications.

PMID: 30650247
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان