La diferenciación condrogénica de inducción de las células madre derivadas de tejido adiposo por la gravedad centrífuga

Yeonsue Jang; Hyerin Jung; Ji Hyeon Ju

doi:10.3791/54934

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Artículo de método

La diferenciación condrogénica de inducción de las células madre derivadas de tejido adiposo por la gravedad centrífuga

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DOI:

10.3791/54934

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24 de febrero de 2017

Yeonsue Jang¹ , Hyerin Jung¹ , Ji Hyeon Ju¹

¹CiSTEM Laboratory, Convergent Research Consortium for Immunologic Disease, Division of Rheumatology, Seoul St. Mary’s Hospital, College of Medicine, The Catholic University of Korea

En este artículo

Resumen

El estrés mecánico puede inducir la diferenciación condrogénica de las células madre, proporcionando un enfoque terapéutico potencial para la reparación del cartílago dañado. Presentamos un protocolo para inducir la diferenciación condrogénica de células madre derivadas del tejido adiposo (ASCs) utilizando la gravedad centrífuga (CG). La regulación positiva de SOX9 inducida por CG da como resultado el desarrollo de fenotipos condrogénicos.

Resumen

El cartílago deteriorado no puede sanar de forma natural. En la actualidad, la terapia más avanzada para los defectos del cartílago es el trasplante de condrocitos diferenciados de células madre mediante citoquinas. Desafortunadamente, la diferenciación condrogénica inducida por citocinas es costosa, requiere mucho tiempo y se asocia con un alto riesgo de contaminación durante la diferenciación in vitro. Sin embargo, los estímulos biomecánicos también sirven como factores reguladores cruciales para la condrogénesis. Por ejemplo, el estrés mecánico puede inducir la diferenciación condrogénica de las células madre, lo que sugiere un enfoque terapéutico potencial para la reparación del cartílago dañado. En este estudio, demostramos que la gravedad centrífuga (CG, 2.400 × g), una tensión mecánica fácilmente aplicada por centrifugación, indujo la regulación positiva de la región determinante del sexo Y (SRY)-box 9 (SOX9) en células madre derivadas del tejido adiposo (ASCs), haciendo que expresen fenotipos condrogénicos. Las ASC centrifugadas expresaron niveles más altos de marcadores de diferenciación condrogénica, como agrecano (ACAN), colágeno tipo 2 alfa 1 (COL2A1) y colágeno tipo 1 (COL1), pero niveles más bajos de colágeno tipo 10 (COL10), un marcador de condrocitos hipertróficos. Además, se observó la formación de agregados condrogénicos, un requisito previo para la condrogénesis, en las ASC centrifugadas.

Introducción

Los defectos en el cartílago articular no se curan de forma natural. En consecuencia, trasplante de células madre ha sido propuesta como un enfoque prometedor para la reparación de cartílago deteriorado. Sin embargo, este método requiere tanto la adquisición de un número suficiente de células madre y la inducción de estas células a someterse a la diferenciación condrogénica. La médula ósea (BM) se ha usado ampliamente como una fuente de células madre, pero el aislamiento de células de BM tiene dos desventajas principales: invasión y de rendimiento insuficiente. Debido a su facilidad de adquisición, el tejido adiposo es una fuente preferida de células madre. Estudios ....