Construction, caractérisation et application régénérative d’agrégats de cellules souches mésenchymateuses humaines auto-assemblés

Summary

Cette étude décrit une méthode de construction d’agrégats basée sur l’auto-assemblage de cellules souches mésenchymateuses humaines et identifie les caractéristiques morphologiques et histologiques pour le traitement régénératif des anomalies osseuses crâniennes.

Abstract

Les cellules souches mésenchymateuses (CSM), caractérisées par leur capacité d’auto-renouvellement et leur potentiel de différenciation multilignée, peuvent provenir de diverses sources et apparaissent comme des candidates prometteuses pour la médecine régénérative, en particulier pour la régénération de la dent, des os, du cartilage et de la peau. L’approche auto-assemblée de l’agrégation des CSM, qui construit notamment des amas de cellules imitant la condensation mésenchymateuse en développement, permet l’administration de cellules souches à haute densité ainsi que la préservation des interactions cellule-cellule et de la matrice extracellulaire (ECM) comme niche du microenvironnement. Il a été démontré que cette méthode permet une greffe et une survie cellulaires efficaces, favorisant ainsi l’application optimisée des CSM exogènes dans l’ingénierie tissulaire et la préservation de la régénération des organes cliniques. Cet article fournit un protocole détaillé pour la construction et la caractérisation d’agrégats auto-assemblés à base de cellules souches mésenchymateuses de cordon ombilical (UCMSCs), ainsi qu’un exemple d’application régénérative de l’os crânien. La mise en œuvre de cette procédure contribuera à guider l’établissement d’une stratégie efficace de transplantation de CSM pour l’ingénierie tissulaire et la médecine régénérative.

Introduction

La condensation des cellules souches mésenchymateuses (CSM) est une étape essentielle pour assurer la croissance et le développement normaux du corps au début de l’organogenèse ^1,2, en particulier dans la formation des os, du cartilage, des dents et de la peau ^1,3,4. Au cours des dernières décennies, les thérapies d’ingénierie tissulaire utilisant des CSM postnatales cultivées combinées à des échafaudages biodégradables ont permis des avancées importantes dans la régénération ostéogén....

Protocol

REMARQUE : Toutes les procédures sur les animaux ont été approuvées par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de la quatrième Université de médecine militaire et effectuées conformément au Guide des National Institutes of Health pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Des UCMSCs humains cryoconservés obtenus d’une source commerciale ont été utilisés pour la présente étude (voir la table des matériaux). L’utilisation de cellules humaines a été approuvée par le Comité d’éthique de la Quatrième Université de médecine militaire. Les UCMSCs ont été pris en exemple pour décrire la procédure. L’ano....

Results

Les agrégats peuvent être construits avec succès à partir d’UCMSCs selon le flux de travail expérimental (Figure 1). La qualité des granulats doit être évaluée avant utilisation, via l’observation morphologique et l’analyse histologique. La structure lamellaire formée doit être complète et dense, les cellules s’entrelaçant pour former un motif tissé par observation microscopique (Figure 2A). L’enroulement des bords peut être découvert lors de l’agrégati.......

Discussion

Avec les progrès de la biotechnologie de l’ingénierie tissulaire, les stratégies visant à construire une structure implantable à haute plasticité et contenant des cellules survivantes à long terme capables d’obtenir une régénération optimale ont été au centre de l’attention de nombreux scientifiques. Il existe actuellement une variété de méthodes d’implantation de CSM, telles que les méthodes à cellules seules, les échafaudages complétés par des cytokines ^6,2.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0,25 % Trypsine-EDTA (1x)	Sigma	T4049	Passage cellulaire
de déshydratation automatique	LEICA	ASP200s	d’agrégats déshydratés
	Eppendorf	5418R	Centrifugation Tube de centrifugation
	Thermo Nunc	339650
Centrifugeuse Plat de culture	Thermo	150466	Culture d’UCMSCs
Éthanol	SCR	10009218	Granulat déshydraté
Sérum bovin mortel	Sijiqing	11011-8611	Culture d’UCMSCs
Forcep	JZ	JD1080	Granulat de récolte
Glutaraldéhyde	Proandy	10217-1	Fixation de l’agrégat
Hématoxyline et Eosin Kit de coloration	beyotime	C0105S	HE
Hexaméthyldisilazane	SCR	80068416	Surface d’agrégat sec
Hoechst33342	Sigma	14533	Coloration des noyaux cellulaires
L-glutamine	Sigma	G5792	Culture d’UCMSCs
Vivant/mort Kit de viabilité/cytotoxicité  ;	Invitrogen	L3224	Coloration à cellules vivantes/mortes
de coloration de Masson	ZHC	CD069	Coloration de Masson
Minimum Essential Medium Alpha basic (1x)	Gibco	C12571500BT	Culture d’UCMSCs
Paraffine	Leica	39601006	Enrobage tissulaire
Paraformaldéhyde	Saint-Bio	D16013	Fixation de granulats
PBS (1x)	Meilunbio	MA0015	Remettre en suspension et purifier UCMSCs
Pénicilline/Streptomycine	Procell Life Science	PB180120	Culture d’UCMSCs
Pentobarbital sodique	Sigma	P3761	Anesthésie animale
Polysporin	Pfizer		Prevent eye dry
Microscope électronique à balayage	Hitachi	s-4800	Observation MEB
Ciseaux	JZ	Y00030	Incision chirurgicale animale
Plaque à six puits Thermo		140675	Culture des UCMSCs
Stitch	Jinhuan	F603	Fermer les plaies
Suture	Xy	4-0	Fermer les plaies
Équipement thermostatique	Grant	v-0001-0005	Bain
UCMSCs	Bai’ao& nbsp ;	UKK220201	Commercialement UCMSCs
Vitamine C	Diyibio	DY40138-25g	Agrégat induisant le
xylène	SCR	10023418	Agrégat déshydraté