مغز استخوان روی چیپ: کشت طولانی مدت سلول های بنیادی خون ساز انسانی در یک ریز محیط میکروفلوئیدیک سه بعدی

تاریخ انتشار: دوشنبه 16 مرداد 1396 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی و پیش ساز خون ساز چند توان(HSPCs) منبعی برای همه انواع سلول های خونی هستند. نیچ سلول های بنیادی مغز استخوان که HSPCها در آن قرار دارند برای حفظ این سلول ها حیاتی است. متاسفانه، تا به امروز هیچ مدل آزمایشگاهی وجود ندارد که با موفقیت ابعادی از نیچ مغز استخوان را تقلید کند و به طور همزمان اجازه کشت طولانی مدت HSPCها را بدهد. در این مطالعه، ما یک مدل هم کشتی سه بعدی جدید مبتنی بر داربست های اکسید زیرکونیوم پوشیده با هیدروکسی آپاتیت را ارائه کرده ایم که حاوی سلول های استرومایی مزانشیمی انسانی و HSPCهای مشتق از خون بند ناف است که قادر به کشت موفقیت آمیز HSPCها برای یک بازه زمانی 28 روزه درون چیپ چند اندامی میکروفلوئیدیک(MOC) است. مشاهده شد که HSPCها در وضعیت اولیه شان(CD34+ CD38-) می مانند و قادر به تشکیل کلونی های GEMM هستند. علاوه براین، ریز محیطی شکل می گیرد که مشابهت مولکولی و ساختاری با نیچ مغز استخوان in vivo از نظر محتوای ECM و مولکول های سیگنالینگ دارد که نقش مهمی را در هموستازی HSPCها بازی می کنند. در این جا، ما برای اولین بار مدل مغز استخوانی انسانی جدید را برای کاربرد در ازمایشگاه ارائه کرده ایم که قادر به کشت طولانی مدت HSPCهای اولیه در یک ریز محیط میکروفلوئیدیک است.

J Tissue Eng Regen Med. 2017 Jun 28. doi: 10.1002/term.2507. [Epub ahead of print]

Bone marrow-on-a-chip: Long-term culture of human hematopoietic stem cells in a 3D microfluidic environment.

Sieber S1,2, Wirth L1, Cavak N1, Koenigsmark M1, Marx U3, Lauster R1, Rosowski M1.

Abstract

Multipotent hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) are the source for all blood cell types. The bone marrow stem cell niche in which the HSPCs are maintained is known to be vital for their maintenance. Unfortunately, to this date no in vitro model exists that truthfully mimics the aspects of the bone marrow niche and simultaneously allows the long-term culture of HSPCs. In this study, we present a novel 3D co-culture model, based on a hydroxyapatite coated zirconium oxide scaffold, comprising of human mesenchymal stromal cells (MSCs) and cord blood derived HSPCs, enabling successful HSPC culture for a time span of 28 days within the microfluidic Multi-Organ-Chip (MOC). The HSPCs were found to stay in their primitive state (CD34+ CD38- ) and capable of GEMM colony formation. Furthermore, a microenvironment was formed bearing molecular and structural similarity to the in vivo bone marrow niche containing ECM and signaling molecules known to play an important role in HSPC homeostasis. Here, we present for the first time a novel human in vitro bone marrow model, capable of long-term culture of primitive HSPCs in a microfluidic environment. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28658717
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