понедельник, 18 апреля 2016 г.

Мезенхимальные стволовые клетки пуповины могут быть использованы для тканевой инженерии хряща

Стволовые клетки, в связи с их характерным свойствами, являются многообещающим инструментом для новых разработок в области тканевой инженерии и, в частности, для регенерации хрящевой ткани. Хотя мезенхимальные стволовые клетки (МСК, более корректное название - мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, ММСК), полученные из костного мозга, уже длительное время являются наиболее используемыми в тканевой инженерии хряща, их применение имеет некоторые ограничения. Благодаря таким свойствам, как низкая иммуногенность и, в особенности, способность к хондрогенной дифференцировке, мезенхимальные стволовые (стромальные) клетки вартонова студня пуповины обещают быть интересным источником МСК для тканевой инженерии хряща.

В данном исследовании авторы предложили оценить способность мезенхимальных стволовых клеток пуповины, помещенных в гидрогель на основе альгиновой/гиалуроновой кислот на срок до 28 дней, к дифференцировке в хондрогенном направлении. Гидрогель был создан с помощью оригинальной методики распыления. Главная цель исследования заключалась в оценке хондрогенной дифференцировки МСК пуповины в трехмерном скаффолде без добавления ростовых факторов на уровне транскриптов и белков. Авторы сравнили результаты с данными, полученными при использовании костномозговых МСК.

Трехмерная культура МСК пуповины для дифференцировки в хрящ
Получение трехмерной культуры мезенхимальных стволовых клеток пуповины
в гидрогеле для хондрогенной дифференцировки

Через 3 дня культивирования МСК вартонова студня пуповины, по-видимому, адаптировались к новой трехмерной среде без каких-либо видимых повреждений. С 14 дня и вплоть до 28 дня процент мезенхимальных стволовых клеток пуповины с фенотипом CD73+CD90+CD105+CD166+ значительно снизился по сравнению с культурой, растущей в виде монослоя. Более того, МСК пуповины и костного мозга демонстрировали разные фенотипы. Через 28 дней культивирования с использованием скаффолда полученные результаты показали выраженную активацию экспрессии транскрипта, специфичного для хрящевой ткани. МСК пуповины продемонстрировали более интенсивный синтез коллагена II типа, чем костномозговые МСК, как на уровне транскрипта, так и на уровне белка. Кроме того, в этой работе отмечается, что МСК вартонова студня экспрессируют Runx2 и коллаген X типа на более низких уровнях, чем МСК костного мозга.

После посева в гидрогелевый скаффолд, мезенхимальные стволовые клетки пуповины и костного мозга обладают разными профилями хондрогенной дифференцировки как на уровне фенотипа, так и с точки зрения синтеза внеклеточного матрикса. Через 4 недели МСК пуповины, помещенные в трехмерное микроокружение, были способны адаптироваться к нему и экспрессировали специфичные гены, связанные с хрящевой тканью, и белки матрикса. Таким образом, на настоящий момент мезенхимальные стволовые клетки пуповины представляют собой реальный альтернативный источник стволовых клеток для тканевой инженерии хряща.

Литература:

Reppel L., Schiavi J., Charif N., Leger L., Yu H., Pinzano A., Henrionnet C., Stoltz J.F., Bensoussan D.,Huselstein C. Chondrogenic induction of mesenchymal stromal/stem cells from Wharton's jelly embedded in alginate hydrogeland without added growth factor: an alternative stem cell source for cartilage tissue engineering. Stem Cell Res Ther. 2015 Dec 30;6(1):260. doi: 10.1186/s13287-015-0263-2.

Комментариев нет:

Отправить комментарий