Физические свойства внеклеточного матрикса влияют на поведение мезенхимальных стволовых клеток и эндотелиальных клеток пупочной вены

Биофизические свойства микроокружения, включая эластичность и топографию матрикса, как известно, влияют на поведение клеток, однако специфическая роль каждого фактора остается неясной. В этом исследовании авторы использовали внеклеточный матрикс, полученный при культивировании фибробластой в качестве субстрата для культивирования клеток. Также исследователи физически модифицировали его для того, чтобы изучить влияние изменений его биофизических свойств на поведение человеческих эндотелиальных клеток пупочной вены (human umbilical vein endothelial cells, HUVECs) и человеческих мезенхимальных стволовых клеток (МСК) in vitro.

Культивирование мезенхимальных стволовых клеток в условиях гипоксии для тканевой инженерии

Создание трехмерной ткани на основе пластов из человеческих мезенхимальных стволовых клеток (МСК) открывает множество интересных возможностей для регенерации разных видов соединительной ткани. Предварительная васкуляризация этих пластов с помощью эндотелиальных клеток улучшает процесс создания трехмерной ткани, поддерживая выживание клеток и ускоряя интеграцию с тканями репципиента. Исследователи предположили, что культивирование пластов МСК в условиях гипоксии может способствовать формированию сети микрососудов и сохранению стволовости МСК. В этой работе была изучена васкуляризация пластов МСК в условиях разной концентрации кислорода.

Создание искусственного кровеносного сосуда на основе мезенхимальных стволовых клеток методом тканевой инженерии

Кровеносные сосуды, созданные с помощью методов тканевой инженерии, могут служить в качестве трансплантатов, а также играть важную роль в разработке органов на чипе. Большинство тканеинженерных сосудов содержит скаффолд из биоматериалов, таких как коллагеновый гель или сеть волокон, полученных методом электроформования. Однако было выдвинуто предположение, что создание искусственных сосудов без использования скаффолда может быть более предпочтительным.

Как мезенхимальные стволовые клетки помогают формированию сосудов

Успешная имплантация и длительное выживание трансплантатов, созданных с помощью тканевой инженерии, напрямую зависит от их адекватной васкуляризации. Эндотелиальные клетки необходимы для формирования сосудистых структур, но для создания стабильных функциональных кровеносных сосудов им требуются поддерживающие клетки, такие как перициты или мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Несмотря на то, что было доказано, что ангиогенный эффект МСК осуществляется путем секреции паракринных сигналов, эти сигналы до сих пор не идентифицированы.

Трехмерная модель васкулогенеза in vitro

Авторы этого исследования описывают модель васкулогенеза in vitro на основе нового трехмерного фибринового матрикса в бессывороточной среде. Для этого был использован коктейль рекомбинантных цитокинов, называемых цитокинами гемопоэтических стволовых клеток, с добавлением FGF-2. Как показали исследователи, такие условия способствуют сборке трубок из человеческих эндотелиальных клеток в ассоциации с перицитами.