تغییرات سلولی سلول های بنیادی در کشت سه بعدی

تاریخ انتشار: یکشنبه 25 تیر 1396 | امتیاز: Article Rating

هدف:

در طی روش ها و عمل های مختلف مانند استخوان زایی نابجا و ارتودنسی، بافت های اسکلی از هدایت مکانیکی استفاده می کنند. هدایت مکانیکی برای حفظ سلامت استخوان مهم است و نیروهای مکانیکی را به سیگنال های بیوشیمیایی تبدیل می کند. ما براین باور هستیم که سلول ها تحت استرس مکانیکی سازش می یابند و از نظر ریختی تغییر می کنند و تکثیر سلولی شان نیز کاهش می یابد تا با تنوع استرس های مکانیکی کنار بیایند. این تفاوت در سطوح مولکولی و ژنتیکی اندازه گیری خواهد شد. هم چنین ما می خواهیم عملی بودند سیستم های مدل ژل سه بعدی را نیز تست کنیم.

مواد و روش ها:

ما یک مدل کشت سلول سه بعدی را ارائه کردیم. نمونه از سلول های مغز استخوان پیش فیبروبلاستی مزانشیمی جداسازی شده از ران و درشت نی موش های 6 تا 8 هفته نژاد C57BL6 تشکیل شده بود. سلول ها روی هیدروژل های پوشیده شده از فیبرونکتین همراه با فیبرین و فاکتور رشد ندولین کشت شدند. تنوع تست ها در مدل بدون نیرو(کنترل) و مدل نیرو بود. مدل نیرو نیازمند دو میخ بخیه 0.1‌میلی متری بود که از یک ماتریکس سلول-ژل با طول 0.25 سانتی متری عبور می کرد. بعد از این که آزمایش ها کامل شد، نمونه ها با پارافرمالدهید 4 درصد فیکس شد و درون پارافین قالب گیری شد. برش های متوالی با ضخامت 5 میکرومتری در امتداد محور طولی نیروی سازه گرفته شد و کل ناحیه مدور سازه کنترل را در بر گرفت. آمار توصیفی و  دو بعدی محاسبه شد و سطح معناداری در سطح 5 درصد محاسبه شد.

نتایج:

 تفاوت معناداری بین دو مدل وجود داشت. مدل نیرو مژه های اولیه طویل تر و مستقیم تر، آپوپتوز کمتر و افزایش در تکثیر سلولی داشت. علاوه براین، شکل سلول ها بعد از آزمایش به طور قابل توجهی تغییر کرد.

بحث:

 نتایج این مطالعه نشان می دهد که سلول هایی که تحت تاثیر استرس کششی قرار گرفته اند توانایی حس کردن مکانیکی و سازش پذیری بهتر را دارند. هم چنین مطالعه ما مفید بودند سیستم مدل ژلی سه بعدی آزمایشگاهی برای تقلید کاربردهای in vivo را ثابت می کند.

J Oral Maxillofac Surg. 2017 Jun 12. pii: S0278-2391(17)30623-7. doi: 10.1016/j.joms.2017.06.007. [Epub ahead of print]

Cellular Changes of Stem Cells in 3-Dimensional Culture.

Green MP1, Hou B2.

Abstract

PURPOSE:

During various operations and procedures, such as distraction osteogenesis and orthodontics, skeletal tissues use mechanotransduction. Mechanotransduction is important for maintaining bone health and converting mechanical forces into biochemical signals. We hypothesized that cells put under mechanical stress would adapt and change morphologically and respond with a decrease in cellular proliferation to accommodate the stress differences. These differences will be measured at the molecular and genetic level. We also wanted to test the practicality of an in vitro 3-dimensional gel model system.

MATERIALS AND METHODS:

We implemented a 3-dimensional cell culture model. The sample was composed of isolated mouse mesenchymal prefibroblast bone marrow cells from the femurs and tibias of 6- to 8-week-old wild-type C57BL6 mice. The cells were seeded on fibronectin-coated hydrogels along with fibrin and nodulin growth factors. The variables tested were a no-force model (control) and a force model. The force model required two 0.1-mm suture pins put through one 0.25-cm length of cell-gel matrix. After the experiments were run to completion, the samples were fixed with 4% paraformaldehyde and embedded in paraffin. Serial sections were cut at a thickness of 5 μm along the long axis for the force construct and encompassing the entire circular area of the control construct. Descriptive and bivariate statistics were computed, and the P value was set at 5%.

RESULTS:

There was a statistically significant difference between the 2 models. The force model had longer and straighter primary cilia, less apoptosis, and an increase in cell proliferation. In addition, the shape of the cells was markedly different after the experiment.

CONCLUSIONS:

The results of the study suggest cells put under tensile stress have the ability to mechanically sense the environment to provide improved adaptation. Our work also confirms the usefulness of the in vitro 3-dimensional gel model system to mimic in vivo applications.

PMID: 28683303
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