Method Article

Budowa, charakterystyka i zastosowanie regeneracyjne samoorganizujących się ludzkich mezenchymalnych agregatów komórek macierzystych

DOI:

10.3791/64697

⸱

March 24th, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1State Key Laboratory of Military Stomatology & National Clinical Research Center for Oral Diseases & Shaanxi International Joint Research Center for Oral Diseases, Center for Tissue Engineering, The Fourth Military Medical University, 2Department of Preventive Dentistry, School of Stomatology, The Fourth Military Medical University, 3College of Life Science, Northwest University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie opisuje metodę konstruowania agregatów na podstawie samoorganizacji ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych i identyfikuje cechy morfologiczne i histologiczne dla regeneracyjnego leczenia ubytków kości czaszki.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC), charakteryzujące się zdolnością do samoodnawiania się i potencjałem różnicowania wieloliniowego, mogą pochodzić z różnych źródeł i stają się obiecującymi kandydatami do medycyny regeneracyjnej, zwłaszcza do regeneracji zębów, kości, chrząstek i skóry. Samoorganizujące się podejście do agregacji MSC, które w szczególności konstruuje klastry komórek naśladujące rozwijającą się kondensację mezenchymalną, umożliwia dostarczanie komórek macierzystych o dużej gęstości wraz z zachowanymi interakcjami komórka-komórka i macierzą zewnątrzkomórkową (ECM) jako niszą mikrośrodowiska. Wykazano, że metoda ta umożliwia skuteczne wszczepianie komórek i przeżycie, promując w ten sposób zoptymalizowane zastosowanie egzogennych MSCs w inżynierii tkankowej i zapewniając kliniczną regenerację narządów. W artykule przedstawiono szczegółowy protokół budowy i charakterystyki samoorganizujących się agregatów opartych na mezenchymalnych komórkach macierzystych z pępowiny (UCMSC), a także przykład zastosowania regeneracyjnego kości czaszki. Wdrożenie tej procedury pomoże w ustaleniu skutecznej strategii przeszczepów MSC dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kondensacja mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC) jest niezbędnym etapem do zapewnienia prawidłowego wzrostu i rozwoju organizmu we wczesnej organogenezie1,2, szczególnie w tworzeniu kości, chrząstek, zębów i skóry1,3,4. W ciągu ostatnich kilku dekad terapie inżynierii tkankowej wykorzystujące hodowlane postnatalne MSCs w połączeniu z biodegradowalnymi rusztowaniami poczyniły ważne postępy w osteogennym5 i regeneracji chrzęstnej6. Jednak stosowanie rusztowań może m....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

UWAGA: Wszystkie procedury dla zwierząt zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Czwartego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego i przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem National Institutes of Health dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych. W niniejszym badaniu wykorzystano kriokonserwowane ludzkie UCMSC, które uzyskano ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów). Wykorzystanie komórek ludzkich zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną IV Wojskowego Uniwersytetu Medycznego. W celu opisania procedury jako przykład podano UCMSC. Ubytek czaszki został przyjęty jako przykład w celu ukazania potrzeby n....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Agregaty mogą być z powodzeniem konstruowane z UCMSC zgodnie z eksperymentalnym przepływem pracy (Rysunek 1). Jakość kruszyw musi być oceniona przed użyciem, poprzez obserwację morfologiczną i analizę histologiczną. Utworzona struktura blaszkowata powinna być kompletna i gęsta, z komórkami przeplatającymi się, tworząc utkany wzór na podstawie obserwacji mikroskopowej (Rysunek 2A). Zawijanie krawędzi można wykryć podczas agregacji; nadmiernie wywinięte krawędzie w.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dzięki postępom w biotechnologii inżynierii tkankowej, wielu naukowców skupiło się na strategiach konstruowania wszczepialnej struktury o wysokiej plastyczności i zawierającej długotrwałe komórki, które mogą osiągnąć optymalną regenerację. Obecnie istnieje wiele metod implantacji MSC, takich jak metody oparte wyłącznie na komórkach, rusztowania uzupełnione cytokinami 6,24 lub połączenie komórek macierzystych i rusztowań5. W artykule przeds.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez granty z Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (81930025, 82100969 i 82071075) oraz Narodowego Kluczowego Programu Badań i Rozwoju Chin (2022YFA1104400 i 2021YFA1100600). Jesteśmy wdzięczni za pomoc ze strony Narodowego Centrum Demonstracyjnego Nauczania Eksperymentalnego dla Medycyny Podstawowej (AMFU).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0,25% Trypsyna-EDTA (1x)SigmaT4049Pasaż komórkowy
Automatyczna maszyna do odwadnianiaLEICAASP200sOdwadnianie agregatu
Eppendorf5418RWirówka
Thermo Nunc339650Naczynie do kultur wirowania
Thermo150466Kultura UCMSC
EtanolSCR10009218Agregat odwadniający
Śmiertelna surowica bydlęcaSijiqing11011-8611Kultura UCMSC
KleszczJZJD1080Agregat żniwny
Aldehyd glutarowyProandy10217-1Utrwalanie agregatu
Zestaw do barwienia hematoksyliny i eozynybeyotimeC0105SBarwienie HE
HeksametyldisilazanSCR80068416Sucha powierzchnia kruszywa
Hoechst33342Sigma14533Barwienie jąder komórkowych
L-glutaminaSigmaG5792Hodowla UCMSC
Żywa/martwa Żywotność/Cytotoksyczność Zestaw InvitrogenL3224Barwienie żywych/martwych komórek
Zestaw do barwienia MassonaZHCCD069Barwienie
Masson Minimum Essential Medium Alpha basic (1x)GibcoC12571500BTKultura UCMSC
ParafinaLeica39601006Osadzanie tkanek
ParaformaldehydSaint-BioD16013Utrwalanie kruszywa
PBS (1x)MeilunbioMA0015Ponowne zawieszenie i oczyszczanie UCMSC
Penicylina/StreptomycynaProcell Nauki przyrodniczePB180120Kultura UCMSC
Pentobarbital soduSigmaP3761Znieczulenie zwierząt
PolysporinPfizerZapobiegaj wysuszeniu oczu
Skaningowy mikroskop elektronowyHitachis-4800Obserwacja SEM
NożyczkiJZY00030Nacięcie chirurgiczne dla zwierząt
Płytka sześciodołkowaThermo140675Kultura UCMSC
ŚciegJinhuanF603Zamknij rany
SzewXy4-0Zamknij rany
Sprzęt termostatycznyGrantv-0001-0005Kąpiel wodna
UCMSCBai'ao& nbsp;UKK220201Komercyjnie UCMSC
Witamina CDiyibioDY40138-25gAgregat indukujący
ksylenSCR10023418Kruszywo odwadniające
wirówkowa

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hall, B. K., Miyake, T. Divide, accumulate, differentiate: cell condensation in skeletal development revisited. The International Journal of Developmental Biology. 39 (6), 881-893 (1995).
  2. Hall, B. K., Miyake, T.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mesenchymal Stem CellsStem Cell AggregatesSelf Assembled AggregatesTissue EngineeringRegenerative MedicineCell EngraftmentExtracellular MatrixCell Cell InteractionsUmbilical Cord MSCsCranial Bone Regeneration
Video Coming Soon

Related Articles