فشار هیدروستاتیک در ترکیب با سیگنال های توپوگرافی سرنوشت سلول های مزانشیمی انسانی مشتق از مغز استخوان برای بازسازی بافت استخوانی را تحت تاثیر قرار می دهد

تاریخ انتشار: چهارشنبه 19 مهر 1396 | امتیاز: Article Rating

سیگنال های مکانیکی و توپوگرافی برای سرنوشت سلولی، تکوین بافتی درون تنی و تقلید محیط بومی رشد سلول ها در آزمایشگاه حیاتی هستند. امروزه، اثرات ترکیبی سیگنال های مکانیکی و توپوگرافی به طور کامل بررسی نشده اند. این مطالعه اثر نانوفیبرهای PCL هم راستاو فشار هیدروستاتیک را روی تمایز سلول های بنیادی برای بازسازی بافت استخوان بررسی می کند. سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی مشتق از مغز استخوان، درون ظروف پلاستیکی کشت سلول استاندارد و نانوفیبرهای الکتروریسی شده تصادفی و هم راستا کشت شدند. این بسترها یا به صورت استاتیک کشت شدند یا این که به مدت 21 روز در محیط استخوان زا، به صورت روزانه به مدت 60 دقیقه در معرض فشار هیدروستاتیک 270 کیلو پاسکال و یک هرتز قرار گرفتند. داده ها حاکی از فعالیت های متابولیکی سلولی بالاتر برای همه فرمت های کشت سلولی تحریک شده به صورت مکانیکی در مقایسه با گروه های تحریک نشده و فیبرهای رندوم در مقایسه با فیبرهای همراستا بود. جهت گیری فیبرها مورفولوژی سلول ها و الگوهای رسوب کلسیم را تحت تاثیر قرار داد. بدنبال تحریک مکانیکی، افزایش بیان معناداری از بیان ژن های کلاژن نوع یک،ALP و Runx-2 در فیبرهای رندوم و هم راستا مشاهده شد و بیشتر بیان مارکرهای استخوانی زمانی مشاهده شد که فشار هیدروستاتیک روی فیبرهای رندوم اعمال شد. این نتایج نشان می دهد جهت گیری فیبرها و فشار هیدروستاتیک سرنوشت سلولی را هدایت می کنند و محرک مهمی برای بازسازی بافتی هستند.

J Biomed Mater Res A. 2017 Oct 6. doi: 10.1002/jbm.a.36267. [Epub ahead of print]

Hydrostatic pressure in combination with topographical cues affects the fate of bone marrow derived human mesenchymal stem cells for bone tissue regeneration.

Reinwald Y1,2, El Haj AJ1.

Abstract

Topographical and mechanical cues are vital for cell fate, tissue development in vivo, and to mimic the native cell growth environment in vitro. To date, the combinatory effect of mechanical and topographical cues as not been thoroughly investigated. This study investigates the effect of PCL nanofiber alignment and hydrostatic pressure on stem cell differentiation for bone tissue regeneration. Bone marrow derived human mesenchymal stem cells were seeded onto standard tissue culture plastic and electrospun random and aligned nanofibers. These substrates were either cultured statically or subjected to intermittent hydrostatic pressure at 270 kPa, 1Hz for 60 minutes daily over 21 days in osteogenic medium. Data revealed higher cell metabolic activities for all mechanically stimulated cell culture formats compared to non-stimulated controls; and random fibers compared to aligned fibers. Fiber orientation influenced cell morphology and patterns of calcium deposition. Significant up-regulation of Collagen-I, ALP and Runx-2 were observed for random and aligned fibers following mechanical stimulation; highest levels of osteogenic markers were expressed when hydrostatic pressure was applied to random fibers. These results indicate that fiber alignment and hydrostatic pressure direct stem cell fate and are important stimulus for tissue regeneration. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28984025
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