تمایز غضروفی سلول های بنیادی پرتوان القایی موشی(iPSCs) با استفاده از کشت سه بعدی با ژل آلژینات فوق خالص سازی شده(UPAL gel)

تاریخ انتشار: شنبه 27 بهمن 1397 | امتیاز: Article Rating

 از آن جایی که غضروف های مفصلی به دلیل مشخصه هایی مانند نداشتن عروق و تراکم سلولی پایین به ندرت به خودی خود بهبود می یابند، مداخلات جراحی برای بیماران با آسیب های غضروفی ایده آل است. به دلیل مشخصه های ساختاری بافت غضروفی، یک کشت سه بعدی سلول های بنیادی در زیست مواد، یک سیستم مطلوب برای مهندسی بافت غضروفی محسوب می شود. سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs)، به دلیل مشخصه هایشان از جمله خودنوزایی و پرتوانی، منبع سلولی جدیدی در مهندسی بافت غضروف به حساب می آیند. با این حال، شرایط کشت بهینه برای غضروف زایی سلول های iPS هنوز ناشناخته باقی مانده است. در این جا، ما یک روش تمایز غضروفی جدید برای iPSCها از طریق ترکیب کشت سه بعدی در ژل آلژینات فوق خالص سازی شده(UPAL gel) نشان می دهیم و تمایز چند مرحله ای از طریق سلول های شبه بنیادی مزانشیمی(iPS-MSCs) می تواند به طور موثر و تخصصی iPSCها را به کندروسیت ها تمایز دهد. سلول های iPS-MSCs به ترتیب بیان مارکرهای غضروفی را بدون بیش بیان مارکرهای استخوانی و چربی تقویت کرددند و از نظر بافتی تشکیل یکدست ماتریکس خارج سلولی غضروف را نشان دادند. نتایج ما نشان می دهد که پرتوانی iPSCها می تواند قبل از قابلی گیری درون UPAL gel و  زمانی که iPSCها به iPS-MSCs تمایز می یابند، کنترل شود. این نتایج منجر به تثبیت یک سیستم سه بعدی موثر برای مهندسی بافت غضروفی مصنوعی از iPSCها برای بازسازی غضروف شد.

J Biomed Mater Res A. 2019 Jan 21. doi: 10.1002/jbm.a.36615. [Epub ahead of print]

Chondrogenic differentiation of mouse induced pluripotent stem cells (iPSCs) using the three-dimensional culture with ultra-purified alginate gel (UPAL gel).

Hontani K1, Onodera T1, Terashima M1, Momma D1, Matsuoka M1, Baba R1, Joutoku Z1, Matsubara S1, Homan K1, Hishimura R1, Xu L1, Iwasaki N1.

Abstract

Since articular cartilages have rarely healed by themselves because of their characteristics of avascularity and low cell density, surgical intervention is ideal for patients with cartilaginous injuries. Because of structural characteristics of the cartilage tissue, a three-dimensional culture of stem cells in biomaterials is a favorable system on cartilage tissue engineering. Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are a new cell source in cartilage tissue engineering for its characteristics of self-renewal capability and pluripotency. However, the optimal cultivation condition for chondrogenesis of iPSCs is still unknown. Here we show that a novel chondrogenic differentiation method of iPSCs by using the combination of three-dimensional cultivation in ultra-purified alginate gel (UPAL gel) and multi-step differentiation via mesenchymal stem cell-like cells (iPS-MSCs) could efficiently and specifically differentiate iPSCs into chondrocytes. The iPS-MSCs in UPAL gel culture sequentially enhanced the expression of chondrogenic marker without the up-regulation of that of osteogenic and adipogenic marker and histologically showed homogeneous chondrogenic extracellular matrix formation. Our results suggest that the pluripotency of iPSCs can be controlled when iPSCs are differentiated into iPS-MSCs before embedding in UPAL gel. These results lead to the establishment of an efficient three-dimensional system to engineer artificial cartilage tissue from iPSCs for cartilage regeneration. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 30665260
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