Reparasjon av en kritisk størrelse Calvarial Defect Model Bruke adipose-avledet stromale cellene høstet fra Lipoaspirate
Summary
Denne protokollen beskriver isolering av adipose-avledet stromale celler fra lipoaspirate og etablering av en 4 mm kritisk størrelse calvarial defekt å vurdere skjelett gjenfødelse.
Abstract
Kraniofaciale skjelettet reparasjon og regenerering gir løfte om de novo vev dannelse gjennom en celle-basert tilnærming utnytte stamceller. Adipose-avledet stromale celler (ASCs) har vist seg å være en rik kilde til multipotent stamceller i stand til å gjennomgå osteogen, chondrogenic, adipogenic, og myogenic differensiering. Mange studier har utforsket osteogenisk potensialet av disse cellene in vivo med bruk av ulike stillas biomaterialer for cellulær produksjonstid. Det har blitt vist at ved å benytte en osteoconductive, hydroksyapatitt-belagt poly (melkesyre-ko-glykolsyre) (HA-PLGA) stillaset seeded med ASCs, en kritisk størrelse calvarial defekt, en defekt som er definert av dens manglende evne til å gjennomgå spontane healing over levetiden til dyret, kan være effektivt vise robust osseous gjenfødelse. Dette in vivo modellen demonstrerer grunnlag av translasjonelle tilnærminger mål å regenerere benvevet – cellulærekomponent og biologisk matrise. Denne metoden tjener som en modell for den ultimate klinisk anvendelse av en stamceller mot reparasjon av et bestemt vev defekt.
Protocol
Discussion
Siden isoleringen av adipose-avledet stromaceller 2 fra lipoaspirate, har disse cellene blitt differensiert i et bredt utvalg av cellulære linjene. Fettvev er fra mesodermal opprinnelse, og derfor vil multipotent adipose-derived stromaceller trolig være mest effektive med søknaden mot en mesodermal avstamning. Evnen til å generere skjelett vev er spesielt kritisk gitt mangel på donorflater for en autograft og de iboende begrensningene ved syntetisk materiale, inkludert infeksjon, avvisning, og samm…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi ønsker å takke dr. George Commons og Dr. Dean Vistnes for deres støtte og samarbeid i forskningen vår. Dette arbeidet støttes av National Institute of Dental og kraniofaciale forskningsmidler en R21 DE019274-01, R01EB009689 og RC2 DE020771-02, Oak Foundation og Hagey Laboratorium for Pediatric regenerativ medisin til MTL Dr. Hyun støttes 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).
