Construcción, caracterización y aplicación regenerativa de agregados de células madre mesenquimales humanas autoensambladas

Summary

Este estudio describe un método para construir agregados basado en el autoensamblaje de células madre mesenquimales humanas e identifica las características morfológicas e histológicas para el tratamiento regenerativo de los defectos óseos craneales.

Abstract

Las células madre mesenquimales (MSC), caracterizadas por su capacidad de autorrenovación y su potencial de diferenciación multilinaje, pueden derivarse de diversas fuentes y están emergiendo como candidatas prometedoras para la medicina regenerativa, especialmente para la regeneración de los dientes, huesos, cartílagos y piel. El enfoque autoensamblado de la agregación de MSC, que construye grupos de células que imitan la condensación mesenquimal en desarrollo, permite la entrega de células madre de alta densidad junto con interacciones célula-célula preservadas y la matriz extracelular (ECM) como nicho de microambiente. Se ha demostrado que este método permite un injerto celular y una supervivencia eficientes, promoviendo así la aplicación optimizada de MSCs exógenas en la ingeniería de tejidos y salvaguardando la regeneración clínica de los órganos. Este artículo proporciona un protocolo detallado para la construcción y caracterización de agregados autoensamblados basados en células madre mesenquimales de cordón umbilical (UCMSCs), así como un ejemplo de la aplicación regenerativa del hueso craneal. La implementación de este procedimiento ayudará a guiar el establecimiento de una estrategia eficiente de trasplante de MSC para la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.

Introduction

La condensación de células madre mesenquimales (MSC) es una etapa esencial para asegurar el crecimiento y desarrollo normal del cuerpo en la organogénesis temprana ^1,2, especialmente en la formación de hueso, cartílago, dientes y piel ^1,3,4. En las últimas décadas, las terapias de ingeniería de tejidos que utilizan MSCs postnatales cultivadas combinadas con andamios biodegradables han realizado importantes avances en la regeneración osteogénica⁵ y cartilaginosa....

Protocol

NOTA: Todos los procedimientos con animales fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Cuarta Universidad Médica Militar y se realizaron de acuerdo con la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. Para el presente estudio se utilizaron UCMSC humanas criopreservadas que se obtuvieron de una fuente comercial (ver Tabla de Materiales). El uso de células humanas fue aprobado por el Comité de Ética de la Cuarta Universidad Médica Militar. Se tomaron como ejemplo las UCMSC para describir el procedimiento. Se tomó como ejemplo el defecto craneal para m....

Results

Los agregados se pueden construir con éxito a partir de UCMSC de acuerdo con el flujo de trabajo experimental (Figura 1). La calidad de los agregados debe evaluarse antes de su uso, mediante observación morfológica y análisis histológico. La estructura laminar formada debe ser completa y densa, con las células entrelazadas para formar un patrón tejido mediante observación microscópica (Figura 2A). El rizado de los bordes se puede descubrir durante la ag.......

Discussion

Con los avances de la biotecnología de ingeniería de tejidos, las estrategias para construir una estructura implantable con alta plasticidad y que contenga células supervivientes a largo plazo que puedan lograr una regeneración óptima han sido el foco de muchos científicos. Existe una variedad de métodos actuales de implantación de MSCs, como los métodos solo celulares, andamios complementados con citocinas ^6,24, o la combinación.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.25% Tripsina-EDTA (1x)	Sigma	T4049
Máquina de deshidratación automática	LEICA	ASP200s	agregados deshidratados
	Eppendorf	5418R	Tubo
centrífuga de centrífuga	Thermo Nunc	339650	Plato de cultivo de centrifugación
	Thermo	150466	Cultivo de UCMSC
Etanol	SCR	10009218	Agregado deshidratado
Suero bovino fatal	Sijiqing	11011-8611	Cultivo de UCMSCs
Pinza	JZ	JD1080	Agregado de cosecha
Glutaraldehído	Proandy	10217-1	Fijación de agregado
Kit de tinción de hematoxilina y eosina	beyotime	C0105S	Tinción HE
Hexametildisilazano	SCR	80068416	Superficie de árido seco
Hoechst33342	Sigma	14533	Tinción de núcleos celulares
L-glutamina	Sigma	G5792	Cultivo de UCMSCs
Vivo/muerto Kit de Viabilidad/Citotoxicidad	Invitrogen	L3224	Tinción de células vivas/muertas
Kit de tinción de Masson	ZHC	CD069	Tinción de Masson
Medio esencial mínimo Alfa básico (1x)	Gibco	C12571500BT	Cultivo de UCMSCs
Parafina	Leica	39601006	Inclusión de tejidos
Paraformaldehído	Saint-Bio	D16013	Fijación de áridos
PBS (1x)	Meilunbio	MA0015	Resuspender y purificar UCMSCs
Penicilina/Estreptomicina	Procell Ciencias de la Vida	PB180120	Cultivo de UCMSCs
Pentobarbital sódico	Sigma	P3761	Anestesia animal
Polysporin	Pfizer		Prevenir la sequedad
ocular Microscopio electrónico de barrido	Hitachi	s-4800	Observación SEM
Tijera	JZ	Y00030	Incisión quirúrgica animal
Placa de seis pocillos	Termo	140675	Cultivo de UCMSCs
Puntada	Jinhuan	F603	Heridas cerradas
Sutura	Xy	4-0	Heridas cerradas
Equipo termostático	Grant	v-0001-0005	Baño de agua
UCMSCs	Bai'ao& nbsp;	UKK220201	Comercialmente UCMSCs
Vitamina C	Diyibio	DY40138-25g	Agregado inductor
xileno	SCR	10023418	Deshidratado