Reparation av en kritisk storlek Calvarial Defekt modell med fett-härledda stromaceller skördas från Lipoaspirate
Summary
Detta protokoll beskriver isoleringen av fett-härledda stromaceller från lipoaspirate och skapandet av en 4 mm kritisk storlek calvarial defekt att utvärdera skelettet förnyelse.
Abstract
Kraniofaciala skelettet reparation och förnyelse erbjuder ett löfte om de novo vävnadsbildning genom en cell strategi använder stamceller. Adipos-härledda stromaceller (ASCs) har visat sig vara en rik källa av multipotenta stamceller med förmåga att undergå osteogena, kondrogena, adipogena och myogena differentiering. Många studier har utforskat den osteogena potentialen hos dessa celler in vivo med användning av olika ställningar biomaterial för cellulär leverans. Det har visats att genom att använda en osteokonduktivt, hydroxyapatit-belagd poly (mjölksyra-sam-glykolsyra) (HA-PLGA) byggnadsställning ympades med ASCs, en kritisk storlek calvarial defekt, ett fel som definieras av sin oförmåga att genomgå spontan helande under hela livstiden för djuret, kan effektivt visa robust bendefekter förnyelse. Detta in vivo-modell visar grunden för translationella metoder som syftar till att regenerera benvävnad – den cellulärakomponent och biologisk matris. Denna metod tjänar som en modell för den ultimata kliniska tillämpningen av en progenitorcell mot reparation av en specifik vävnad defekt.
Protocol
Discussion
Eftersom isoleringen av adipos-härledda stromalceller 2 från lipoaspirate, har dessa celler blivit differentieras till ett stort antal olika cellulära linjer. Fettvävnad är från mesodermala ursprung och därför kommer multipotenta adipos-härledda stromaceller troligen vara mest effektiva med tillämpning mot en mesodermala härstamning. Förmågan att generera skelettvävnad är särskilt kritisk med tanke på bristen på donerade platser för en autogent och de inneboende begränsningar syntetiskt ma…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi vill tacka Dr George Commons och Dr Dean Vistnes för deras stöd och samarbete med vår forskning. Detta arbete stöds av National Institute of Dental och Kraniofaciala Forskningsanslag 1 R21 DE019274-01, R01EB009689 och RC2 DE020771-02, Oak Foundation och Hagey Laboratoriet för Pediatric regenerativ medicin till MTL Dr Hyun stöds av Saint Joseph Mercy Hospital GME .
Materials
| Name of the reagent: | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Lipoaspirate Harvest | |||
| PBS | Gibco | 10010-023 | |
| Hank’s Balanced Salt Solution | Cellgro | 21-023-CV | |
| Collagenase | Sigma | C6885-500MG | |
| Cell Strainer 100 μm | BD Falcon | 352360 | |
| Steri-top 500 ml .22 μm filter | Millipore | SCGPT05RE | |
| Calvarial Defect | |||
| Z500 Brushless MicromotorsUM50C | NSK | NSKZ500 | |
| Circular Knife 4.0 mm | Xemax Surgical | CK40 |
References
- Levi, B., James, A. W., Nelson, E. R. Human adipose-derived stromal cells heal critical size mouse calvarial defect. PLoS One. 5, (2010).
- Zuk, P. A., Zhu, M., Ashjia, P. Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol. Biol. Cell. 13, 4279-4295 (2002).
- Keefe, M. S., Keefe, M. A. An evaluation of the effectiveness of different techniques for intraoperative antibiotics into alloplastic implants for use in facial reconstruction. Arch Facial Plastic Surg. 11, 246-251 (2009).
- Mitchell, J. B., McIntosh, K., Zvonic, S. Immunophenotype of human adipose-derived cells: Temporal changes in stromal-associated and stem cell-associated markers. Stem Cells. 24, 376-385 (2006).
- Dominici, M., Blanc, K. L. e., Mueller, I. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stroma cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 8, 315-317 (2006).
- Cowan, C. M., Shi, Y. Y., Aalami, O. O. Adipose-derived adult stromal cells heal critical-size calvarial defects. Nat Biotechnol. 22, 560-567 (2004).
- Levi, B., Nelson, E. R., Li, S. Dura mater stimulates human adipose-derived stromal cells to undergo bone formation in mouse calvarial defects. Stem Cells. 29, 1241-1255 (2011).
- Phipps, M. C., Clem, W. C., Catledge, S. A. Mesenchymal stem cells responses to bone-mimetic electrospun matrices composed of polycaprolactone, collagen I and nanoparticulate hydroxyapatite. PLoS One. 6, (2011).
- Yuan, H., Zang, Z., Li, Y. Osteoinduction by calcium phosphate biomaterials. J. Mater. Sci. Mater. Med. 9, 723-726 (1998).
- Wei, G., Jun, Q., Giannobile, W. V. The enchancement of osteogenesis by nano-fibrous scaffolds incorporating rhBMP-7 nanospheres. Biomaterials. 28, 2087-2096 (2007).
- Li, C., Verpari, C., Jin, H. J. Electrospun silk-BMP-2 scaffolds for bone tissue engineering. Biomaterials. 27, 3115-3124 (2006).
- Zhang, Y., Fan, W., Nothdurft, L. In vitro and in vivo evaluation of adenovirus combined silk fibroin scaffolds for bone morphogenetic protein-7 gene delivery. Tissue Eng Part C Methods. 17, 789-797 (2011).
- Levi, B., Hyun, J. S., Nelson, E. R. Non-integrating knockdown and customized scaffold design enhances human-adipose-derived stem cells in skeletal repair. Stem Cells. 29, 21028-21029 (2011).
