Este estudio presenta un procedimiento único de disección roma para preservar la integridad de la jalea de Wharton (WJ), lo que resulta en WJ menos dañado y una mayor cantidad y viabilidad de las células madre mesenquimales (MSC) recolectadas. El método demuestra un rendimiento y una capacidad proliferativa superiores en comparación con los métodos convencionales de disección aguda.
Las células madre mesenquimales (MSC) son una población de células multipotentes con notables propiedades regenerativas e inmunomoduladoras. La jalea de Wharton (WJ) del cordón umbilical (CU) ha ganado un interés creciente en el campo biomédico como una fuente excepcional de MSCs. Sin embargo, han surgido desafíos como la oferta limitada y la falta de estandarización de los métodos existentes. Este artículo presenta un método novedoso para mejorar el rendimiento de MSC mediante la disección de WJ intacta del cordón umbilical. El método emplea la disección roma para eliminar la capa epitelial, manteniendo la integridad de todo el WJ y dando como resultado una mayor cantidad y viabilidad de las MSC cosechadas. Este enfoque reduce significativamente el desperdicio de WJ en comparación con los métodos convencionales de disección aguda. Para garantizar la pureza de las WJ-MSC y minimizar la influencia celular externa, se llevó a cabo un procedimiento que utilizaba la tensión interna para despegar el endotelio después de voltear la CU. Además, la placa de Petri se invirtió durante un corto período de tiempo durante el cultivo del explante para mejorar la unión y el crecimiento de las células. El análisis comparativo demostró la superioridad del método propuesto, mostrando un mayor rendimiento de WJ y WJ-MSCs con mejor viabilidad que los métodos tradicionales. La morfología y el patrón de expresión similares de los marcadores de superficie celular en ambos métodos confirman su caracterización y pureza para diversas aplicaciones. Este método proporciona un enfoque de alto rendimiento y alta viabilidad para el aislamiento de WJ-MSC, demostrando un gran potencial para la aplicación clínica de MSCs.
Desde el primer aislamiento de células madre mesenquimales (MSC) a partir de jalea de Wharton (WJ) en 1991, estas células madre multipotentes han atraído una gran atención por parte de los investigadores debido a sus propiedades regenerativas y su capacidad de diferenciación multilinaje1. Las MSC se pueden aislar de varias fuentes, como la médula ósea, la sangre periférica, la pulpa dental, el tejido adiposo, el feto (aborto humano) y los tejidos relacionados con el nacimiento2. El cordón umbilical (CU) se ha convertido en un reservorio prometedor debido a su naturaleza no invasiva, abundante rendimiento celular y capacidad de diferenciación, exhibiendo una alta tasa de proliferación, potencial de diferenciación y propiedades de modulación inmune3. Las MSC fetales exhiben fuertes propiedades madre e inmunológicas, lo que las convierte en el foco principal de los ensayos clínicos y la investigación básica realizada en las últimas dos décadas 2,4,5. Las MSC derivadas de la CU tienen un potencial terapéutico superior en comparación con otras fuentes de MSC, como la médula ósea o el tejido adiposo 6,7.
La CU está compuesta por epitelio amniótico, tres vasos (dos arterias y una vena) y la sustancia gelatinosa conocida como WJ3. Curiosamente, la CU constituye una vasculatura simple, que consta solo del endotelio y el mesotelio, pero no de la túnica adventicia; el WJ no contiene linfa ni nervios8. La UC presenta una estructura única ideal para la separación segmentaria. Las UC-MSC se encuentran principalmente en el WJ. Las MSC podrían aislarse de diferentes compartimentos del WJ, incluyendo el amnios, el subamnios (el amnios y el subamnios también designados como región de revestimiento del cordón) y el área perivascular del WJ8. Cada región del WJ tiene su propia estructura, características inmunohistoquímicas y función 3,6.
Las MSCs aisladas del WJ de la UC son ampliamente consideradas como de utilidad clínica superior en comparación con las de otras regiones3. Las WJ-MSC han sido ampliamente estudiadas en entornos preclínicos y clínicos para el tratamiento de diversas enfermedades debido a su potencial de diferenciación multilínea, propiedades inmunomoduladoras, efectos paracrinos, efectos antiinflamatorios y propiedades inmunoprivilegiadas 2,3. Se ha demostrado que las WJ-MSC son prometedoras en el tratamiento de una variedad de enfermedades, incluida la enfermedad de injerto contra huésped (EICH), el rechazo del injerto, la enfermedad de Crohn, las enfermedades autoinmunes y las enfermedades cardiovasculares 9,10,11,12,13,14. A medida que la demanda clínica de WJ-MSC continúa aumentando, la escasez de suministro de cordones umbilicales es actualmente un impedimento para sus aplicaciones generalizadas.
El rendimiento de las WJ-MSCs depende del método utilizado para la extracción celular15. Si bien las WJ-MSC se pueden aislar mediante cultivo de explantes o digestión enzimática, este último método tiene un tiempo de propagación más largo que puede aumentar el riesgo de daño celular y disminuir la viabilidad celular16. Sin embargo, numerosos estudios han demostrado que el método de cultivo de explantes aumenta el rendimiento y la viabilidad de las células, y que los factores paracrinos liberados de los tejidos de los explantes también ayudan a promover la proliferación celular17,18.
Este estudio aplicó un enfoque de disección único para obtener WJ completo, produciendo MSC con mayor capacidad proliferativa, viabilidad y cantidad, al tiempo que minimiza el daño a la WJ. Este método innovador ofrece una estrategia optimizada para aislar los WJ-MSC, abordando las necesidades críticas en las aplicaciones de MSC.
Las MSC representan un área dinámica de investigación con profundas implicaciones para la medicina regenerativa22. Sus propiedades únicas los convierten en un punto focal para la investigación científica y tienen el potencial de revolucionar el tratamiento de una amplia gama de enfermedades y lesiones7. Las WJ-MSCs son un subconjunto distinto de las MSCs, que pueden obtenerse del tejido conectivo gelatinoso dentro de la CU situado entre el epitelio intervascular y amn…
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo contó con el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82172107), la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Guangdong, China (2021A1515011927, 2021A1515010918, 2020A1515110347), el Fondo de Investigación Médica de Shenzhen (SMRF. D2301015), el Comité Municipal de Innovación Científica y Tecnológica de Shenzhen (JCYJ20210324135014040, JCYJ20220530172807016, JCYJ20230807150908018, JCYJ20230807150915031) y el Fondo Especial para el Desarrollo Económico y Tecnológico del Distrito de Longgang (LGKCYLWS2022007).
APC anti-human CD44 Antibody | Biolegend | 338806 | |
24-well cell culture plates | Thermo Scientific | 142475 | |
APC anti-human CD73 (Ecto-5'-nucleotidase) Antibody | Biolegend | 344006 | |
APC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400122 | |
Autoclave | HIRAYAMA | HVE-50 | |
Automatic Cell Counter | Countstar | FL-CD | |
BAMBANKER Cryopreservation Solution | Wako | 302-14681 | |
Cell Staining Buffer | Biolegend | 420201 | |
Centrifugal Machine | Eppendorf | 5424R | |
Clean Bench | Shanghai ZhiCheng | C1112B | |
CO2 Incubator | Thermo Scientific | HERAcell 150i | |
D-PBS | Solarbio | D1040 | |
Electro- thermostatic Blast Oven | Shanghai JingHong | DHG-9423A | |
FITC anti-human CD105 Antibody | Biolegend | 323204 | |
FITC anti-human CD90 (Thy1) Antibody | Biolegend | 328108 | |
FITC Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400110 | |
Flow Cytometry | Beckman | CytoFLEX | |
hemocytometer | Superior Marienfeld | 640410 | |
Intracellular Staining Permeabilization Wash Buffer (10×) | Biolegend | 421002 | |
Inverted Biological Microscope | ZEISS | Axio Vert. A1 | |
Liquid Nitrogen Storage Tank | Thermo Scientific | CY50935-70 | |
Normal saline (NS) | Meilunbio | MA0083 | |
PBS | Solarbio | P1032 | |
PE anti-human CD11b Antibody | Biolegend | 393112 | |
PE anti-human CD19 Antibody | Biolegend | 392506 | |
PE anti-human CD34 Antibody | Biolegend | 343606 | |
PE anti-human CD45 Antibody | Biolegend | 368510 | |
PE anti-human HLA-DR Antibody | Biolegend | 307606 | |
PE Mouse IgG1, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400114 | |
PE Mouse IgG2a, κ Isotype Ctrl (FC) Antibody | Biolegend | 400214 | |
Precision Electronic Balance | Satorius | PRACTUM313-1CN | |
Snowflake Ice Machine | ZIEGRA | ZBE 30-10 | |
steriled 50 mL plastic tube | Greniner | 227270 | |
Thermostatic Water Bath | Shanghai YiHeng | HWS12 | |
Trypsin 1:250 | Solarbio | T8150 | |
UltraGRO-Advanced | Helios | HPCFDCGL50 | |
Ultrapure and Pure Water Purification System | Milli-Q | Milli-Q Reference | |
Xeno-Free Human MSC Culture Medium | FUKOKU | T2011301 |