-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

RU

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ru_RU

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Bioengineering
Использование прав Периваскулярная стволовых клеток для регенерации костной
Использование прав Периваскулярная стволовых клеток для регенерации костной
JoVE Journal
Bioengineering
This content is Free Access.
JoVE Journal Bioengineering
Use of Human Perivascular Stem Cells for Bone Regeneration

Использование прав Периваскулярная стволовых клеток для регенерации костной

Full Text
22,113 Views
07:05 min
May 25, 2012

DOI: 10.3791/2952-v

Aaron W. James*1, Janette N. Zara*2, Mirko Corselli2, Michael Chiang1, Wei Yuan2, Virginia Nguyen1, Asal Askarinam1, Raghav Goyal1, Ronald K. Siu3, Victoria Scott1, Min Lee3, Kang Ting1, Bruno Péault2,4, Chia Soo2

1Dental and Craniofacial Research Institute and Section of Orthodontics,School of Dentistry, UCLA, 2UCLA and Orthopaedic Hospital, Department of Orthopaedic Surgery and the Orthopaedic Hospital Research Center,UCLA, 3Department of Bioengineering,UCLA, 4Center for Cardiovascular Science,University of Edinburgh

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the effects of perivascular stem cell (PSC) implantation on bone differentiation in various models. PSCs, isolated from adipose tissue, are combined with custom scaffolds to promote bone formation in vivo.

Key Study Components

Area of Science

  • Stem cell biology
  • Tissue engineering
  • Bone regeneration

Background

  • Human perivascular stem cells (PSCs) represent a new class of stem cells for skeletal tissue regeneration.
  • PSCs can be isolated using fluorescence activated cell sorting (FACS) from adipose tissue.
  • Combining PSCs with osteoinductive scaffolds enhances bone formation.
  • PSCs provide a more homogenous population compared to traditional mesenchymal stem cells (MSCs).

Purpose of Study

  • To evaluate the efficacy of PSCs in promoting bone formation in ectopic and orthotopic models.
  • To compare the performance of PSCs with traditional stem cell sources.
  • To assess the impact of scaffold design on stem cell differentiation and bone healing.

Methods Used

  • Isolation of PSCs from adipose tissue using FACS.
  • Fabrication of custom scaffolds for cell differentiation.
  • Implementation of various animal models for testing (skid mouse muscle pouch, calvarium, and athymic rat femoral segmental defect models).
  • Radiographic, histologic, and biochemical analysis to evaluate bone formation.

Main Results

  • Significant bone formation was observed with PSC engraftment in vivo.
  • Complete ossification occurred by eight weeks in treated defects.
  • Bone healing was enhanced when using PSCs in combination with scaffolds.
  • No healing was observed without scaffolds or cells in critical size defects.

Conclusions

  • PSCs are a promising alternative for bone regeneration compared to traditional stem cell sources.
  • Scaffold design plays a crucial role in supporting PSC-mediated bone healing.
  • Future studies should explore the mechanisms underlying PSC differentiation and bone formation.

Frequently Asked Questions

What are perivascular stem cells?
Perivascular stem cells (PSCs) are a novel class of stem cells derived from adipose tissue, known for their potential in skeletal tissue regeneration.
How are PSCs isolated?
PSCs are isolated using fluorescence activated cell sorting (FACS) from adipose tissue obtained during liposuction.
What models were used in this study?
The study utilized skid mouse muscle pouch, calvarium, and athymic rat femoral segmental defect models to test PSC efficacy.
What were the main findings?
The study found significant bone formation with PSCs in vivo, with complete ossification observed by eight weeks.
Why are PSCs preferred over traditional stem cells?
PSCs offer a more homogenous population, which may enhance purity and trophic factor production, leading to better bone formation.
What is the significance of scaffold design?
Scaffold design is crucial as it provides a supportive environment for PSC differentiation and bone healing.

Периваскулярных человека стволовые клетки (ЭСК) представляют собой клетки роман стволовых класс для регенерации тканей скелета похожа на мезенхимальные стволовые клетки (МСК). ЭСК могут быть выделены путем FACS (флуоресценция активированный сортировки клеток) из жировой ткани, закупаемых в стандартной процедуры липосакции, то в сочетании с остеоиндуктивных лесов для достижения формирования костей

Общей целью данного эксперимента является наблюдение за эффектами периваскулярной имплантации стволовых клеток в моделях эктопической и ортотопической дифференцировки костей. Это достигается путем выделения стволовых клеток из жировой ткани с помощью факсимильной технологии. Затем изготавливаются специальные каркасы, обеспечивающие поверхность для дифференцировки клеток в эктопической или ортотопической среде.

Для тестирования опосредованного ПСК костного формирования скелетные дефекты создаются с использованием модели мышечного мешка мыши, модели черепа мыши или модели сегментарного дефекта бедренной кости атимической мыши крысы, и привитый каркас приживается в пределах дефекта. Рентгенологический, гистологический и биохимический анализ показывает, что периваскулярная дифференцировка стволовых клеток приводит к значительному костеобразованию in vivo. Основное преимущество использования параваскулярных стволовых клеток по сравнению с другими, более традиционными источниками стволовых клеток заключается в том, что ПСК или параваскулярные стволовые клетки представляют собой более однородную популяцию, что повышает чистоту стволовых клеток, усиливает выработку трофических факторов и потенциально увеличивает образование костной ткани.

Начните с создания каркаса, как описано в прилагаемой рукописи. Подготовьте каркас к имплантации, добавив в него клеточную суспензию. Для моделей мышечного мешка мыши или дефекта черепа используйте плотность 250 000 клеток на сто микролитров после анестезии.

Шестинедельные мыши-заносчики с изофлураном и бупренорфином. Сделайте стандартный препарат Бетадина в области задней конечности. Затем сделайте двухмиллиметровый продольный двусторонний разрез и с помощью тупого рассечения вырезайте карманы глубиной четыре миллиметра в мышцах бицепса бедра.

Параллельно мышечному волокну должно наблюдаться только минимальное кровотечение. Вставьте имплантат, привитый с помощью ПСК. Теперь сшиваем фасцию, покрывающую мышцу, простым непрерывным узором с помощью пяти и Викрила.

Далее закройте кожу пятью о Викрилом подкожным рисунком. Послеоперационный период. Обрабатывайте животных бупренорфином в течение 48 часов и T-M-P-S-M-X в течение 10 дней. Мышь должна легко ходить в первый день после операции.

После введения изоофтора анестезия у 12-14-недельной мыши-полозья. Сделайте стандартный препарат Бетадином для черепной области. Начните с восьмимиллиметрового разреза кожи на среднем сагиттальном шве пятки мыши.

Далее аккуратно удалите пятышневую надкостницу с помощью аппликатора с ватным наконечником и с помощью аппликатора впитайте кровотечение. Теперь с помощью трепанного сверла с алмазным покрытием, прикрепленного к высокоскоростной стоматологической борде, сделайте четырехмиллиметровый теменный костный дефект. Сделайте дефект на всю толщину, например, по всей кости, но будьте предельно осторожны, чтобы не повредить основную твердую мозговую оболочку, так как это помешает заживлению.

Теперь аккуратно поместите имплантат и прививку с ПСК в место дефекта. Наконец, зашите кожу шестью и Викрилом после операции. Обрабатывайте животных бупренорфином в течение 48 часов и T-M-P-S-M-X в течение 10 дней.

Начните с очистки и подготовки бедренной кости 12-14-недельной амической крысы, которая была обезболена фтором Изофа. Используется стандартный протокол Бетадин. Сделайте продольный разрез от 27 до 30 миллиметров над передней боковой поверхностью бедренной кости.

Затем обнажите бедренный стержень, отделив обширные латеральные и двуглавые мышцы бедра, чтобы избежать чрезмерного кровотечения. Будьте осторожны вокруг крупных кровеносных сосудов. Для максимальной консистенции регенерации кости, полностью.

Удалите надкостницу, покрывающую бедренный дефект, вместе с резецированным бедренным сегментом. Избегайте повреждения бедренного нерва, чтобы предотвратить неврологические повреждения. Теперь поместите полиэтиленовую пластину на переднюю боковую поверхность бедренной кости.

Шесть предварительно просверленных отверстий в пластине, вмещают резьбовые провода Киршнера диаметром 0,9 миллиметра. Используя пластину в качестве шаблона, просверлил шесть резьбовых проводов Киршнера через пластину, и обе коры. С помощью небольшого качающегося пильного полотна сделайте шестимиллиметровый средний дефект.

Затем имплантируют ПСК и привитый каркас в дефект. Закройте вышележащую мышцу и фасцию четырьмя рассасывающимися швами с викрилом. Чтобы закрепить имплантат на месте, дайте крысе обезболивание в течение двух дней после операции и следите за расхождением раны в течение четырех недель после имплантации мышечного мешка.

Наблюдалось постепенное увеличение объема кости и минеральной плотности костной ткани, что наблюдалось при приживлении ПСК с помощью микрокомпьютерной томографии и анализа XR в течение восьми недель после введения дефекта черепа, заживление кости без каркаса не наблюдалось из-за критического размера дефекта с каркасом, но без клеток. Было незначительное заживление, по оценкам, около 20%, как и ожидалось. Постепенное увеличение окостенения дефекта наблюдалось при использовании засеянного каркаса.

Значительное окостенение произошло в течение двух недель. Полное окостенение произошло через восемь недель после введения бедренного дефекта. Постепенное увеличение окостенения происходило при лечении дефекта BMP уже через четыре недели, у некоторых животных наблюдалось сращение, а к восьми неделям все животные были исцелены.

В отличие от этого, сращение костей не наблюдалось без каркаса или с каркасом, в котором отсутствовали клетки или рекомбинантный белок. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее представление о том, как выделять параваскулярные стволовые клетки, как затем использовать параваскулярные стволовые клетки в сочетании с остеоиндуктивными каркасами PLGA, и, наконец, как использовать эти комбинированные каркасы и продавать продукты для трех различных методов тканевой инженерии, пытаясь выполнить каждую процедуру, как представлено здесь. Есть несколько вещей, о которых важно помнить. Во-первых, при использовании модели черепного дефекта точная сохранность твердой мозговой оболочки гарантирует надлежащее заживление.

Во-вторых, для модели сегментарного дефекта бедренной кости крысы важно свести к минимуму травмирование окружающих нервов и кровеносных сосудов. Как только человек освоит определенную хирургическую технику, представленную здесь, вы можете ожидать, что каждая имплантация мышечного мешка занимает около 20 минут, а каждый дефект кальвариального и бедренного сегментарного дефекта может занять до 30 минут для правильного выполнения.

Explore More Videos

Биоинженерия выпуск 63 биомедицинской инженерии биологии стволовых клеток перицитов стволовых клеток костного дефекта тканевой инженерии остеогенез бедра дефект дефект свода черепа

Related Videos

Ремонт критического размера дефекта свода черепа Модель Используя полученные из жировой ткани стромальных клеток, полученных из Lipoaspirate

11:31

Ремонт критического размера дефекта свода черепа Модель Используя полученные из жировой ткани стромальных клеток, полученных из Lipoaspirate

Related Videos

16.5K Views

Выделение мезенхимальных стволовых клеток человека и их культивировании на пористых Bone Matrix

09:00

Выделение мезенхимальных стволовых клеток человека и их культивировании на пористых Bone Matrix

Related Videos

28.6K Views

Выделение Периваскулярный мультипотентных предшественников клеточных популяций из человеческой ткани сердца

08:15

Выделение Периваскулярный мультипотентных предшественников клеточных популяций из человеческой ткани сердца

Related Videos

7.9K Views

Мезенхимальных стромальных Культура клеток и доставки в аутологичных условиях: Интеллектуальный подход для протезных применений

10:30

Мезенхимальных стромальных Культура клеток и доставки в аутологичных условиях: Интеллектуальный подход для протезных применений

Related Videos

10.5K Views

Быстрое Выделение BMPR-IB + жировая стромальных клеток, полученных для использования в костный дефект модели заживления

09:07

Быстрое Выделение BMPR-IB + жировая стромальных клеток, полученных для использования в костный дефект модели заживления

Related Videos

7.2K Views

Визуализация ангиогенеза путем микроскопии Multiphoton In Vivo в генетически модифицированных 3D-PLGA/nHAp эшафот подвздошную критических ремонта дефекта кости

09:34

Визуализация ангиогенеза путем микроскопии Multiphoton In Vivo в генетически модифицированных 3D-PLGA/nHAp эшафот подвздошную критических ремонта дефекта кости

Related Videos

9.9K Views

Биоинжиниринг гуманизированных микроуровней костного мозга в мышах и их визуализация с помощью Live Imaging

10:03

Биоинжиниринг гуманизированных микроуровней костного мозга в мышах и их визуализация с помощью Live Imaging

Related Videos

12.3K Views

Изоляция мезенхимальных стволовых клеток человека надкостницей альвеолярного и эффекты витамина d на Остеогенные активность клеток, надкостницы, полученных

06:47

Изоляция мезенхимальных стволовых клеток человека надкостницей альвеолярного и эффекты витамина d на Остеогенные активность клеток, надкостницы, полученных

Related Videos

9.9K Views

Интегрированное формирование костной ткани с помощью эндохондральной оссификации in vivo с использованием мезенхимальных стволовых клеток

06:05

Интегрированное формирование костной ткани с помощью эндохондральной оссификации in vivo с использованием мезенхимальных стволовых клеток

Related Videos

1.7K Views

Остеоорганоидный подход in vivo для забора терапевтических гемопоэтических стволовых/прогениторных клеток

05:32

Остеоорганоидный подход in vivo для забора терапевтических гемопоэтических стволовых/прогениторных клеток

Related Videos

1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code