Preparazione su larga scala di esosomi derivati da cellule staminali mesenchimali con liquido sinoviale mediante coltura di bioreattori 3D

Li Duan; Xingfu Li; Xiao Xu; Limei Xu; Daping Wang; Kan Ouyang; Yujie Liang

doi:10.3791/62221

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Articolo metodologico

Preparazione su larga scala di esosomi derivati da cellule staminali mesenchimali con liquido sinoviale mediante coltura di bioreattori 3D

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DOI:

10.3791/62221

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26 luglio 2022

Li Duan¹^,² , Xingfu Li¹^,² , Xiao Xu¹^,² , Limei Xu¹^,² , Daping Wang¹^,² , Kan Ouyang¹^,² , Yujie Liang¹^,³

¹Department of Orthopedics, The First affiliated hospital of Shenzhen University, Shenzhen Second People's Hospital, ²Guangdong Provincial Research Center for Artificial Intelligence and Digital Orthopedic Technology, Shenzhen Second People's Hospital, ³Department of Child and Adolescent Psychiatry, Shenzhen Kangning Hospital, Shenzhen Mental Health Center, Shenzhen Key Laboratory for Psychological Healthcare & Shenzhen Institute of Mental Health

In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo un protocollo per produrre un gran numero di esosomi di grado GMP da cellule staminali mesenchimali del liquido sinoviale utilizzando un bioreattore 3D.

Abstract

Gli esosomi secreti dalle cellule staminali mesenchimali (MSC) sono stati suggeriti come candidati promettenti per le lesioni della cartilagine e il trattamento dell'osteoartrite. Gli esosomi per applicazioni cliniche richiedono una produzione su larga scala. A tal fine, le MSC del liquido sinoviale umano (hSF-MSCs) sono state coltivate su perle di microcarrier e quindi coltivate in un sistema di coltura dinamico tridimensionale (3D). Attraverso l'utilizzo di colture dinamiche 3D, questo protocollo ha ottenuto con successo esosomi su larga scala da supernatanti di coltura SF-MSC. Gli esosomi sono stati raccolti mediante ultracentrifugazione e verificati da un microscopio elettronico a trasmissione, saggio di trasmissione di nanoparticelle e western blotting. Inoltre, è stata rilevata la sicurezza microbiologica degli esosomi. I risultati del rilevamento degli esosomi suggeriscono che questo approccio può produrre un gran numero di esosomi di grado GMP (Good Manufacturing Practices). Questi esosomi potrebbero essere utilizzati nella ricerca sulla biologia degli esosomi e nel trattamento clinico dell'osteoartrite.

Introduzione

L'osteoartrite (OA), derivante dalla cartilagine articolare e dalla rottura ossea sottostante, rimane una grave sfida che porta alla disabilità ^1,2. Senza l'apporto di sangue e nervi, la capacità di auto-guarigione della cartilagine è minima una volta feriti ^3,4. Negli ultimi decenni, le terapie basate sull'impianto autologo di condrociti (ACI) hanno fatto alcuni progressi nel trattamento dell'OA⁵. Per l'isolamento e l'espansione dei condrociti, è necessario raccogliere una piccola cartilagine dall'area non portante dell'articol....