Kemik koşullu ortam: Hazırlama ve Biyo-
Summary
Biz kemik klimalı ortam (BCM) hazırlamak ve in vitro faaliyetlerini testi nasıl burada açıklamak.
Abstract
Otolog kemik greftleri yaygın ağız ve çene cerrahisi, ortopedi, travmatoloji ve kullanılmaktadır. Otolog kemik greftleri tek eksik kemik yerini, aynı zamanda kemik rejenerasyonu karmaşık sürecini desteklemek. Otogreftlerde Bu olumlu davranış üç özelliklerine atfedilen: osteoconductivity, osteogenicity ve Osteoindüktivite. Ancak, başka bir yönü vardır: Kemik kemik rejenerasyonu yer mezenkimal hücreler hedefleyebilir büyüme faktörleri de dahil olmak üzere moleküller, sayısız serbest greft. kemik greftleri parakrin özellikleri kemik koşullu ortam (BCM) kullanılması ile in vitro olarak incelenebilir. Burada ısıl işlem veya demineralizasyonuna uygulanan bir yerel domuz kortikal kemikten kemik klimalı ortam hazırlamak için nasıl protokolü ve kemik sunuyoruz. Hücreler doğrudan BCM maruz ya da kolajen membranların, daha önce BCM ile ıslatılmış olarak biyomalzemeler, üzerine numaralı seribaşı olabilir. Biz in vitro bioassa için örnekler verirTGF-β ayarlı genlerin ifadesi üzerindeki mezenkimal hücreler ys. sunulan protokoller ayrıca kemik rejenerasyonu esnasında kemik grefti parakrin etkileri ortaya koymak ve rekonstrüktif cerrahi geniş alanda translasyonel araştırma için bir yol açmak için teşvik etmelidir.
Introduction
Otolog kemik yaygın bir malformasyon sonucu, rezektif cerrahi, rekonstrüktif travma cerrahisi, ve önceki implant yerleştirme 1,2 olarak meydana gelen kusurları köprü için kullanılır. Kemik greftleri greft konsolidasyon sürecini destekleyen nasıl biyolojik prensiplerini anlamak otogreftleri rekonstrüktif cerrahi altın standart olarak kabul edilir anlamak için tek anahtar değil, aynı zamanda kemik yerine kullanılan 3 geliştirilmiş tasarımı Biyonik olduğunu. Yine, greft konsolidasyon hızlı otolog kemik kemik 4,5 'yerine göre olduğunu. Böylece, kemik rejenerasyonu desteklemek için çok etkili otolog kemik yapmak moleküler ve hücresel mekanizmaları ortaya çıkarmak için zorunludur.
Konsolidasyon süreci 6,7 desteklemek için kabul edilen otogreftlerde üç ders kitabı özellikleri vardır. İlk olarak, otolog kemik büyümesi yeni oluşan kemik için rehberlik sağlayarak, osteokondüktif olduğunudefekt içine. İkincisi, otolog kemik o osteoblast 8 ayırt edebilirsiniz mezenkimal hücreler içerdiğini, yani osteojenik olduğunu. Matris içinde Gömülmüş kemik morfogenetik proteinleri gibi büyüme faktörleri endochondral hatta intramembranöz kemik oluşumu 9 sürecini başlatabilir gibi Üçüncüsü, otolog kemik osteoindüktif olduğunu. Başka bir yönü var: taze hazırlanmış kemik fiş "kemik klimalı ortamda" 10-15 ile in vitro gözlemlere dayalı bir parakrin fonksiyon tutun. Ayrıca miyelopoezle etkisi 16 söz edilmelidir. "Demineralize kemik matriks klimalı ortam" Benzer bir terim zaten demineralizasyon 17 tarafından işlenen bile, 1996 yılında icat ve kemik parakrin fonksiyon genel konsepti destekliyor edildi. Bizim amaçlarımız için, BCM 10,11 altçeneleri taze domuz hazırlanabilir. BCM proteomik analizler büyüme aslında da dahil olmak üzere, karmaşık kompozisyon ortayaors ve hücre dışı matris 10 bileşenleri, aynı zamanda bütün kemik 18,19 proteazomun üzerinde mevcut bilgi uzanan. Böylece, BCM in vitro kemik grefti çeşitli değişiklikler yayımlanan aktivitesini yansıtmalıdır.
Mezenkimal hücreler, örneğin kemik cips veya oral yumuşak dokusundan izole olanlar için, BCM? In vitro maruz kaldığında ne olur, BCM osteojenik ve adipojenik farklılaşma azaltır ve IL11 ifade 11 güçlü bir artış kışkırtır. Genom mikrodizi diferansiyel BCM tepki olarak mezenşimsel hücrelerde ifade edilmesi daha fazla gen ortaya çıkardı. Bu genler arasında adrenomedüllin (ADM) vardır, IL11, IL33, NADPH oksidaz 4 (NOX4), proteoglikan 4 (PRG4 veya lubricin) ve 3 (PTX3) 15 pentraksin. Otoklava kemik cips elde edilen BCM ilgili genlerin 14 ifadesini değiştirmek için başarısız oldu. Pastörizasyon uygulanan ve donma kemik cips BCM başardıGen ekspresyonu 14 değiştirin. Minerali alınmış kemik matrisi (DBM-cm) da koşullandırılmış ortam, TGF-β-ayarlı genlerin 20 ekspresyonunu değiştirir. İlginçtir, çevredeki yumuşak doku 21,22 kemik yongaları korumak için kullanılan kollajen bariyer membranlar, gen ifadesi 23 değişikliklerden sorumlu olan BCM bu parçaların adsorbe. BCM, araştırma birkaç isim, örneğin kemik erimesi ile ilgili osteoklastı ve endotelyal hücreler gibi kemik rejenerasyonu yer alan diğer hücre tipleri için genişletilebilir. Genel olarak, biriken in vitro veriler bir klinik öncesi çalışmanın tasarımı için bilimsel temelini oluşturmaktadır.
Mevcut protokol iki yönlüdür: Birincisi, BCM hazırlamak için nasıl gösterir. İkinci olarak, bu in vitro mezenkimal hücreler göre biyolojik etkinliğini test etmek için nasıl kullanılacağını gösterir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kemik klimalı ortam kemik rejenerasyonu erken evrelerinde kemik grefti yayımlanan aktivitesini yansıtır. Burada açıklanan protokol kemik rejenerasyonu dahil çeşitli hücre tipleri tepkisini incelemek için adapte edilebilir. Bundan başka, protokol işleme kemik veya kemik dolgu kıvamlandırılmış ortam hazırlamak için de kullanılabilir. Çeşitli yerli ve işlenmiş kemik salınan faktörler: yöntemler gerçekleştirmek ve basit bir kavram güvenmek kolaydır. Nasıl BCM anlamak mezenkimal hücreler gref…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Authors would like to thank Catherine Solioz for her skillful assistance.
Materials
| Pig Mandibles | Local bucher | ||
| Bone Scraper | Hu-Friedy | PPBUSE2/36 | |
| Antibiotics & Antimicotics | All life Technologies | 15240-062 | |
| Collagen Membranes (Bio-Gide) | Geistlich | ||
| Fetal Calf Serum | Invitrogen Corporation | 16030074 | |
| DMEM | Invitrogen Corporation | 21885-025 | |
High Pure RNA Isolation Kit |
Roche | 11828665001 | |
| Transcriptor First Strand cDNA Synthesis Kit | Roche | 4379012001 | |
| Primers | Microsynth | ||
| SYBR Green (for Q-RT-PCR) | Roche | 4673484001 | |
| PBS | Roche | 11666789001 |
References
- Buser, D. Long-term Stability of Early Implant Placement with Contour Augmentation. Journal of dental research. , (2013).
- Chiapasco, M., Casentini, P., Bone Zaniboni, M. augmentation procedures in implant dentistry. The International journal of oral & maxillofacial implants. 24 Suppl. , 237-259 (2009).
- Giannoudis, P. V., Dinopoulos, H., Bone Tsiridis, E. substitutes: an update. Injury. 36, Suppl 3. S20-S27. , (2005).
- Jensen, S. S., Broggini, N., Hjorting-Hansen, E., Schenk, R., Bone Buser, D. healing and graft resorption of autograft, anorganic bovine bone and beta-tricalcium phosphate. A histologic and histomorphometric study in the mandibles of minipigs. Clinical oral implants research. 17, 237-243 (2006).
- Jensen, S. S. Evaluation of a novel biphasic calcium phosphate in standardized bone defects: a histologic and histomorphometric study in the mandibles of minipigs. Clinical oral implants research. 18, 752-760 (2007).
- Grabowski, G., Bone Cornett, C. A. graft and bone graft substitutes in spine surgery: current concepts and controversies. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 21, 51-60 (2013).
- Khan, S. N. The biology of bone grafting. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 13, 77-86 (2005).
- Bohr, H., Ravn, H. O., Werner, H. The osteogenic effect of bone transplants in rabbits. The Journal of bone and joint surgery. British. 50, 866-873 (1968).
- Bone Urist, M. R. formation by autoinduction. Science. 150, 893-899 (1965).
- Caballé-Serrano, J. D., Buser, D., Gruber, R. Proteomic analysis of porcine bone conditioned medium. The International journal of oral & maxillofacial implants. , (2014).
- Peng, J. Bone-Conditioned Medium Inhibits Osteogenic and Adipogenic Differentiation of Mesenchymal Cells In Vitro. Clinical implant dentistry and related research. , (2014).
- Brolese, E., Buser, D., Kuchler, U., Schaller, B., Gruber, R. Human bone chips release of sclerostin and FGF-23 into the culture medium: an in vitro pilot study. Clinical oral implants research. , (2014).
- Caballé-Serrano, J., Bosshardt, D. D., Gargallo-Albiol, J., Buser, D., Bone Gruber, R. conditioned medium enhances osteoclastogenesis in murine bone marrow cultures. Clin Oral Impl Res; in. Int J Oral Maxillofac Surg. , (2015).
- Zimmermann, M. Bone-conditioned medium changes gene expression in bone-derived fibroblasts). IJOMI accepted. , (2014).
- Fulzele, K. Myelopoiesis is regulated by osteocytes through Gsalpha-dependent signaling. Blood. 121, 930-939 (2013).
- Becerra, J., Andrades, J. A., Ertl, D. C., Sorgente, N., Nimni, M. E. Demineralized bone matrix mediates differentiation of bone marrow stromal cells in vitro: effect of age of cell donor. Journal of. 11, 1703-1714 (1996).
- Kupcova Skalnikova, ., H, Proteomic techniques for characterisation of mesenchymal stem cell secretome. Biochimie. , (2013).
- Romanello, M. Osteoblastic cell secretome: A novel role for progranulin during risedronate treatment. , (2013).
- Schuldt Filho, ., G, Conditioned medium of demineralized bone matrix activates TGF-β signaling pathways in mesenchymal cells in vitro. J Cranio Maxill Surg. , (2015).
- Buser, D., Chen, S. T., Weber, H. P., Belser, U. C. Early implant placement following single-tooth extraction in the esthetic zone: biologic rationale and surgical procedures). The International journal of periodontics & restorative dentistry. 28, 441-451 (2008).
- Stoecklin-Wasmer, C. Absorbable collagen membranes for periodontal regeneration: a systematic review. Journal of dental research. 92, 773-781 (2013).
