3D dinamik kültür sistemi ile bir çok katmanlı mezenkimal kök hücre levha inşaatı
Summary
Bu makale uygun kök hücre özelliği ile çok katmanlı kök hücre tabloları oluşturmak için verimli ve uygun bir yöntem sağlar.
Abstract
Kök hücre tedavisi bir umut verici yaralanan organ ve doku Yenileyici gelecekteki gösterir ve hücre sayfası teknik düşük hücre saklama ve hedef bölge içinde yoksul hayatta kalma artırmak için geliştirilmiştir. Ancak, vitro İnşaat sürecinde acilen kök hücre bioactivity bakımı ve hücre sayfası içinde hücre miktarı artan bir çözüm gerekir. Burada, bu protokole uygun kök hücre bioactivity ve en uygun kullanım ile bir çok katmanlı hücre sayfası oluşturmak için bir yöntem sunuyor. Decellularized domuz kalp zarını (DPP)2 (PLA2) decellularization yöntemi olarak hücre sayfası iskele fosfolifaz tarafından hazırlanan ve sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücre (BMSCs) izole ve numaralı seribaşı hücreler olarak genişletilmiş. Geçici çok katmanlı hücre sayfa yapısı RAD16 kullanarak inşa edilmiştir-Ben peptid hidrojel. Son olarak, hücre sayfası üç boyutlu (3D) yapısı stabilize etmek dinamik perfüzyon sistemi ile kültürlü ve 48 saat kültür vitrotakip hücre sayfası alınamadı. Bu iletişim kuralı bir çok katmanlı kök hücre sayfası oluşturmak için verimli ve uygun bir yöntem sağlar ve hücre sayfası bir olumlu kök hücre terapisi ürün olarak gelecekte geliştirilebilir.
Introduction
Kök hücre tedavisi birçok hastalık için etkili bir tedavi olarak bildirilmiştir; Ancak, düşük hücre saklama ve hedef bölge içinde yoksul hayatta kalma kritik konularda geleneksel kök hücre enjeksiyon takip kalır. Bu sorunu çözmek için doku mühendisliği bilim adamları hücre sayfası tekniği geliştirdi. Monolayered hücre sabıkası olduğu gibi hücre dışı matriks ile öncelikle sıcaklık-yanıt kültür çanak1kullanılarak hazırlanan ve kök hücre saklama ve hayatta kalma hazır içinde önemli gelişmeler takip çalışmalarına bildirdi alan2,3. Yöntemler arasında çok katmanlı hücre sayfası oluşturmak hücre hayatta kalma ve hücre sayfası tedavi etkisi3,4geliştirmek için etkili bir strateji olarak bildirilmiştir. O zamandan beri bilim adamları hücre miktarı, kök hücre özellik ve mekanik özelliği hücre yaprak artırmak için farklı hücre sayfası inşaat yöntemler geliştirilmesi üzerinde çalıştı. Şimdiye kadar hücre sayfasının belirli türleri inşa ve miyokard infarktüsü5, kıkırdak hasarı6, tedavisinde okudu ve7cilt yara.
Bioactivity kök hücre nakli önce yaralı doku rejenerasyonu ortaya çıkan bir etkisi gösterdi ve farklı hücre sayfası inşaat stratejileri kök hücreler üzerinde farklı etkileri vardır. Bir yandan konfluent hücre sayfaları yalnızca yüksek yoğunluklu kök hücrelerinin oluşuyordu ve doğal hücre dışı matrisler yığın monolayered hücre sayfaları8 veya manyetik doku mühendisliği teknikleri9kullanarak elde edilebilir. Öte yandan, geliştirilen araştırmacılar yeterli mekanik mukavemeti sağlamak ve düşük bir kök hücre yoğunluk beslenme sağlamak için tohum verilen hücre büyüme10,11,12, destek için farklı iskele kaynağı. Ancak, bu yaklaşımlardan rağmen düşük verimli beslenme kaynağı çok katmanlı hücre sayfa yapısı içinde önemli bir endişe vitro inşaat sırasında kalır. Bu nedenle, bir verimli ve uygun hücre sayfası yapı sistemi şiddetle ihtiyaç var.
Bu iletişim kuralı bir multilayeredmesenchymal kök hücre (MSC) hücre sayfası hazırlamak için adımları açıklar. Bu yapı sistemi, hücre sayfası mekanik mukavemeti DPP tarafından sağlanır. Bu iskele üzerinde bağlı olarak, 3D hücre yapısı hızlı bir şekilde RAD16 ile inşa edilebilir-ben peptid hidrojel ve dinamik perfüzyon sistemi 3D hücre sayfa yapısı stabilize ve yeterli beslenme sağlamak için çok katmanlı hücre levha, kültür için kullanılır hücreleri için kaynağı. Bu sistemi kullanarak, bir çok katmanlı BMSC sayfa başarılı bir şekilde hazırlanan ve sıçan miyokard infarktüsü modeli13üzerinde en uygun tedavi edici etkisi sergilenmektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mevcut iletişim kuralı çok katmanlı bir MSC sayfası oluşturmak için verimli bir yöntem bildirir. Bu hücre sayfasını en iyi mekanik güç, yüksek hücre tohumlama yoğunluğu ve olumlu kök hücre bioactivity sergiler. BMSCs örnek olarak kullanarak, 3D hücre yapısı hızlı bir şekilde RAD16 ile inşa edilmiştir-Ben peptid hidrojel. Dinamik perfüzyon sistemi kültürlü sonra çok katmanlı BMSC sayfası başarıyla alındı ve kök hücre işaretlerinin yüksek bir ifade BMSCs korumak.
<p class="jov…Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından (grant numarası 31771064); desteklenmiştir Bilim ve teknoloji planlama projesi, Guangdong Eyaleti (grant numaraları 2013B010404030, 2014A010105029 ve 2016A020214012); Bilim ve teknoloji planlama proje Guangzhou (grant numarası 201607010063); ve lisans yenilik ve Girişimcilik Eğitim programı (grant numarası 201610559028); Ulusal Bilim Vakfı (sayı 31800819 vermek) Çin genç bilim adamları için.
Materials
| Phospholipase A2 | Sigma-Aldrich | P6534 | |
| Sodium deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750-100G | |
| Phosphate buffer | Gibco BRL | 89033 | |
| Penicillin streptomycin / amphotericin | Gibco BRL | 15640055 | |
| Buffer bicarbonate | Sigma-Aldrich | C3041 | |
| Table concentrator | Changzhou Aohua Instrument Co. | KT20183 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM) | Corning Cellgro | 10-014-CVR | |
| South American fetal bovine serum | Gibco BRL | 10270-106/P30-3302 | |
| L-Glutamine | Corning Cellgro | 25-005-CI | |
| 0.25% Trypsin/2.21 mM EDTA | Corning Cellgro | 25-053-CI | |
| Biosafety cabinet | Esco,Singapore | AC2-2S1 | |
| Constant temperature incubator | Esco,Singapore | CLS-170B-8 | |
| Centrifuge tube | Corning | 430790 | |
| EP tube | Axygen | 31617934 | |
| Centrifugal machine | TOMOS | 1-16R | |
| Sucrose | Sigma-Aldrich | S9378-500G | |
| Pura Matrix | BD | 354250 | |
| Dynamic perfusion culture system | Minucells and Minutissue | D-93077 | |
| Peristaltic pump | Ismatec | IPC N8 | |
| Pump tubing | Ismatec | Nr.1306 | |
| MINUSHEET 1300 | Regensburg | tissue carrier components | |
| MINUSHEET | Regensburg | dynamic perfusion system | |
| MINUSHEET 0006 | Regensburg | gas exchange equipment | |
| MINUSHEET 0002 | Regensburg | 500 mL glass bottle | |
| MINUSHEET 1301 | perfusion culture container |
Referências
- Miyahara, Y., et al. Monolayered mesenchymal stem cells repair scarred myocardium after myocardial infarction. Nature Medicine. 12 (4), 459-465 (2006).
- Narita, T., et al. The use of cell-sheet technique eliminates arrhythmogenicity of skeletal myoblast-based therapy to the heart with enhanced therapeutic effects. International Journal of Cardiology. 168 (1), 261-269 (2013).
- Narita, T., et al. The Use of Scaffold-free Cell Sheet Technique to Refine Mesenchymal Stromal Cell-based Therapy for Heart Failure. Molecular Therapy. 21 (4), 860-867 (2013).
- Matsuo, T., et al. Efficiently Piled-Up Cardiac Tissue-Like Sheets With Pluripotent Stem Cell-Derived Cells Robustly Promotes Cell Engraftment and Ameliorates Cardiac Dysfunction After Myocardial Infarction. Circulation. 128 (22), (2013).
- Alshammary, S., et al. Impact of cardiac stem cell sheet transplantation on myocardial infarction. Surgery Today. 43 (9), 970-976 (2013).
- Chen, G. P., et al. The use of a novel PLGA fiber/collagen composite web as a scaffold for engineering of articular cartilage tissue with adjustable thickness. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 67a (4), 1170-1180 (2003).
- Cerqueira, M. T., et al. Human Adipose Stem Cells Cell Sheet Constructs Impact Epidermal Morphogenesis in Full-Thickness Excisional Wounds. Biomacromolecules. 14 (11), 3997-4008 (2013).
- Sasagawa, T., Shimizu, T., Sekiya, S., Yamato, M., Okano, T. Comparison of angiogenic potential between prevascular and non-prevascular layered adipose-derived stem cell-sheets in early post-transplanted period. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 102 (2), 358-365 (2014).
- Ishii, M., et al. Multilayered adipose-derived regenerative cell sheets created by a novel magnetite tissue engineering method for myocardial infarction. International Journal of Cardiology. 175 (3), 545-553 (2014).
- Godier-Furnemont, A. F., et al. Composite scaffold provides a cell delivery platform for cardiovascular repair. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (19), 7974-7979 (2011).
- Liu, Y., et al. Electrospun nanofibrous sheets of collagen/elastin/polycaprolactone improve cardiac repair after myocardial infarction. American Journal of Translational Research. 8 (4), 1678-1694 (2016).
- Arana, M., et al. Epicardial delivery of collagen patches with adipose-derived stem cells in rat and minipig models of chronic myocardial infarction. Biomaterials. 35 (1), 143-151 (2014).
- Wang, Y., et al. Preparation of high bioactivity multilayered bone-marrow mesenchymal stem cell sheets for myocardial infarction using a 3D-dynamic system. Acta Biomaterialia. 72, 182-195 (2018).
- Wu, Z., et al. The use of phospholipase A(2) to prepare acellular porcine corneal stroma as a tissue engineering scaffold. Biomaterials. 30 (21), 3513-3522 (2009).
- Degano, I. R., et al. The effect of self-assembling peptide nanofiber scaffolds on mouse embryonic fibroblast implantation and proliferation. Biomaterials. 30 (6), 1156-1165 (2009).
- Lampe, K. J., Heilshorn, S. C. Building stem cell niches from the molecule up through engineered peptide materials. Neuroscience Letters. 519 (2), 138-146 (2012).
- Cui, X. J., et al. Transplantation of Mesenchymal Stem Cells with Self-Assembling Polypeptide Scaffolds Is Conducive to Treating Myocardial Infarction in Rats. Tohoku Journal of Experimental Medicine. 222 (4), 281-289 (2010).
- Jun, I., et al. Spatially Assembled Bilayer Cell Sheets of Stem Cells and Endothelial Cells Using Thermosensitive Hydrogels for Therapeutic Angiogenesis. Advanced Healthcare Materials. 6 (9), (2017).
- Chen, C. H., et al. Porous tissue grafts sandwiched with multilayered mesenchymal stromal cell sheets induce tissue regeneration for cardiac repair. Cardiovascular Research. 80 (1), 88-95 (2008).
