Formação de esferóides da célula do ligamento periodontal humano em filmes de quitosana
Summary
Aqui, nós apresentamos protocolos de cultivo de esferoides da pilha do ligamento periodontal humano (PDL) por películas do quitosana. A cultura de esferoides celulares tridimensionais (3D) fornece uma alternativa ao sistema convencional da cultura do poliestireno da cultura do tecido (TCPs).
Abstract
As pilhas do ligamento peridental (PDL) prendem a grande promessa para a regeneração peridental do tecido. Convencionalmente, as células PDL são cultivadas em substratos bidimensionais (2D), como poliestireno de cultura tecidual (TCPS). Entretanto, as mudanças características de pilhas de PDL foram observadas durante a cultura in vitro. Este fenômeno é provavelmente porque o 2D TCPS difere do in vivo tridimensional (3D) microambiente. Comparado às células cultivadas em substratos 2D, as células cultivadas em um microambiente 3D exibem mais semelhanças com as células in vivo. Portanto, os modelos de cultura de células 3D fornecem uma alternativa promissora para a cultura de células monocamada 2D convencional. Para melhorar os modelos convencionais da cultura de pilha de PDL, nós desenvolvemos recentemente um método da cultura da pilha 3D, que seja baseado na formação esferóide de pilhas de PDL em películas do quitosana. Aqui, nós apresentamos protocolos detalhados da cultura do esferóide da pilha baseados em películas do quitosana. O sistema da cultura 3D de esferoides celulares de PDL supera algumas das limitações relativas à cultura convencional da pilha da monocamada 2D, e pode assim ser apropriada produzindo pilhas de PDL com uma eficácia terapêutica realçada para a regeneração peridental futura do tecido.
Introduction
A periodontite, inicializada principalmente pela placa dentária1, caracteriza-se pelo dano dos tecidos periodontais, incluindo o ligamento periodontal (PDL), o osso alveolar e o cementum. Os tratamentos atuais para o periodontite são geralmente bem sucedidos em impedir o progresso da doença ativa, mas a regeneração de tecidos peridentais perdidos permanece um desafio clínico. Recentemente, avanços importantes foram feitos em abordagens baseadas em células para a regeneração tecidual periodontal para superar as desvantagens dos tratamentos atuais2,3,4.
Nossa revisão sistemática prévia revelou que as pilhas de PDL mostraram o grande potencial para a regeneração peridental5. Convencionalmente, as células PDL são cultivadas em substratos bidimensionais (2D), como poliestireno de cultura tecidual (TCPS). No entanto, alterações características das células PDL foram observadas durante a cultura in vitro6. Este fenômeno é provavelmente porque o 2D TCPS difere do in vivo tridimensional (3D) microambiente7. Comparado às células cultivadas em substratos 2D, as células cultivadas em um microambiente 3D exibem mais semelhanças com as células in vivo8. Portanto, os modelos de cultura de células 3D fornecem uma alternativa promissora para a cultura de células monocamada 2D convencional.
O método convencional da cultura 3D está encapsulando pilhas em biomateriais 3D. Comparado com as células encapsuladas em biomateriais 3D, os esferoides celulares imitam a situação in vivo mais de perto porque os esferóides são agregados de células que crescem livres de materiais estranhos9,10,11, 12. é relatado que os esferóides celulares promoveram BIOATIVIDADES do MSC através da preservação dos componentes da matriz extracelular (ECM), incluindo fibronectina e laminina13. Para melhorar os modelos convencionais da cultura de pilha de PDL, nós desenvolvemos recentemente um método da cultura de pilha de 3D PDL, que seja baseado na formação esferóide de pilhas de PDL em películas14do quitosana. A formação de esferóides aumentou a autorenovação e a capacidade de diferenciação osteogênica das células de PDL14. Aqui, nós apresentamos protocolos detalhados da cultura do esferóide da pilha de PDL baseados em películas do quitosana. O sistema da cultura 3D de esferoides celulares de PDL supera algumas das deficiências relativas à cultura de pilha convencional de TCPs, e pode assim ser apropriada para produzir pilhas de PDL com uma eficácia terapêutica realçada para a regeneração peridental futura do tecido.
Protocol
Representative Results
Discussion
O presente estudo introduziu um sistema de cultura de células 3D para superar algumas limitações relacionadas à cultura de células monocamada 2D convencional. De acordo com o protocolo, os esferoides celulares de PDL foram formados com sucesso cultivando pilhas em películas do quitosana. Nosso estudo prévio relatou que a formação de esferóides aumentou a autorenovação e as capacidades de diferenciação osteogênica das células PDL14. Em vez de usar uma enzima para colher células de …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi patrocinado pela National natural Science Foundation of China (NSFC 81700978), fundos de pesquisa fundamental para as universidades centrais (1504219050), Fundação de ciência natural de Xangai (17ZR1432800), e Shanghai Medical Exploration Project ( 17411972600).
Materials
| α-MEM | Gibco | 11900-073 | |
| acetic acid | Sigma-Aldrich | 64197 | |
| Cell culture flask 25 cm2 | Corning | 430639 | |
| Cell culture flask 75 cm2 | Corning | 430641 | |
| Chitosan | Heppe Medical Chitosan GmbH | / | molecular weight 500 kDa, degree of deacetylation 85% |
| FCS | Gibco | 26140-079 | |
| Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit | Molecular Probes | L3224 | |
| NaOH | Sigma-Aldrich | 1310732 | |
| PBS | KeyGen Biotech | KGB5001 | |
| pen/strep | Gibco | 15140-122 | |
| Trypsin/EDTA | KeyGen Biotech | KGM25200 | |
| 15 mL conical centrifuge tube | Corning | 430790 | |
| 24-well plate | Corning | 3524 |
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