Прежде чем использовать мезенхимальные стволовые (стромальные) клетки (МСК) для трансплантации с целью восстановления дефектов костной ткани, можно задать им остеобластный фенотип, используя коктейль растворимых добавок. Однако существует мало доказательств того, что дифференцированные МСК напрямую участвуют в формировании кости. Это позволяет предположить, что МСК могут погибнуть или вернуться к фенотипу, который они имели до трансплантации. Внеклеточный мактрикс, секретируемый клетками и подвергнутый децеллюляризации (удалению клеток), является многообещающей платформой, обеспечивающей биоактивность и непосредственный выбор клеткой варианта дальнейшего развития, так как он представляет собой сложную среду, соответствующую физиологической. Таким образом, авторы исследовали способность биомиметического децеллюляризованного внеклеточного матрикса сохранять фенотип клеток, характеризующийся продукцией минеральных веществ, после удаления индуцирующих стимулов.
Независимо от длительности индукции, которая продолжалась до 6 недель, МСК демонстрировали снижение экспрессии остеогенных маркеров более чем в 5 раз в течение 24 часов после отмены воздействия стимулов.
Исследователи показали, что посев МСК после индукции остеогенного фенотипа на изучаемый внеклеточный матрикс приводит к уровню накопления кальция, в 2 раза превышающему этот показатель при использовании культурального пластика. Данное улучшение, по крайней мере, частично, опосредовано увеличением натяжения актина цитоскелета через активацию сигнального пути ROCK II. Мезенхимальные стволовые клетки на децеллюляризованном внеклеточном матриксе также секретируют на 25% больше фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF), ключевого эндогенного проангиогенного фактора, продукция которого прекращается во время остеогенной дифференцировки МСК. Подкожное размещение децеллюляризованного внеклеточного матрикса для изучения эктопического остеогенеза увеличило удержание МСК в 5 раз, плотность сосудов в 3 раза и формирование кости в 2 раза по сравнению с введением МСК без внеклеточного матрикса.
Полученные результаты подчеркивают необходимость трансплантации мезенхимальных стволовых (стромальных) клеток с использованием платформ из биоматериалов, таких как децеллюляризованный внеклеточный матрикс, для сохранения фенотипа клеток, полученного in vitro и характеризующегося продукцией минеральных веществ, и для улучшения процесса репарации кости.
Независимо от длительности индукции, которая продолжалась до 6 недель, МСК демонстрировали снижение экспрессии остеогенных маркеров более чем в 5 раз в течение 24 часов после отмены воздействия стимулов.
Исследователи показали, что посев МСК после индукции остеогенного фенотипа на изучаемый внеклеточный матрикс приводит к уровню накопления кальция, в 2 раза превышающему этот показатель при использовании культурального пластика. Данное улучшение, по крайней мере, частично, опосредовано увеличением натяжения актина цитоскелета через активацию сигнального пути ROCK II. Мезенхимальные стволовые клетки на децеллюляризованном внеклеточном матриксе также секретируют на 25% больше фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF), ключевого эндогенного проангиогенного фактора, продукция которого прекращается во время остеогенной дифференцировки МСК. Подкожное размещение децеллюляризованного внеклеточного матрикса для изучения эктопического остеогенеза увеличило удержание МСК в 5 раз, плотность сосудов в 3 раза и формирование кости в 2 раза по сравнению с введением МСК без внеклеточного матрикса.
Полученные результаты подчеркивают необходимость трансплантации мезенхимальных стволовых (стромальных) клеток с использованием платформ из биоматериалов, таких как децеллюляризованный внеклеточный матрикс, для сохранения фенотипа клеток, полученного in vitro и характеризующегося продукцией минеральных веществ, и для улучшения процесса репарации кости.
Литература
Hoch A.I., Mittal V., Mitra D., Vollmer N., Zikry C.A., Leach J.K. Cell-secreted matrices perpetuate the bone-forming phenotype of differentiated mesenchymal stem cells.
Biomaterials. 2015 Oct 9;74:178-187.
Biomaterials. 2015 Oct 9;74:178-187.
Комментариев нет:
Отправить комментарий