Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Разработка 3D-альгинатной инкапсуляции для лучшего потенциала хондрогенной дифференциации, чем система 2D-гранул

Таня Дебнатх, Уша Шалини, Лакшми К. Кона, Видья Сагар Дж.В.С., Сугуна Ратнакар Камараджу, Суманлата Гаддам и Лакшми Киран Челлури

Введение: Повреждение суставного хряща снижает потенциал регенерации. Это связано с отсутствием кровоснабжения в месте повреждения и широким распространением хондроцитов в плотном внеклеточном матриксе. Альтернативные стратегии регенерации поврежденной ткани требуют экзогенной поставки нескольких имплантатов хондроцитов. Существуют неотъемлемые проблемы оптимизации соответствующей методологии культивирования тканей при обогащении хондроцитов, что требует использования альгинатного гидрогеля. Кроме того, человеческие жировые стволовые клетки являются идеальным источником ткани для лечения крупных очаговых дефектов.
Цели: Мы исследовали потенциал дифференциации, расширение и кинетику роста человеческих жировых стволовых клеток (hADSC) в 3D-альгинатных микросферах. Характер роста суставных хондроцитов также изучался в системе гранул.
Методы: Изолированные hADSC и хрящевые хондроциты культивировались и характеризовались с помощью проточной цитометрии и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Жизнеспособность и совместимость клеток изучались с использованием анализов MTT, Annexin V FITC. ОТ-ПЦР использовалась для изучения хондрогенной регуляции.
Результаты: равномерно распределенные клетки, инкапсулированные в альгинатные микросферы, были визуализированы с помощью СЭМ, и они экспрессировали фенотип мультипотентных стволовых клеток из третьего пассажа. hADSC были метаболически активны внутри альгинатных микросфер. Культура гранул хондроцитов из хряща продемонстрировала более низкий потенциал роста по сравнению с инкапсуляцией альгинатом. Апоптотические анализы предоставили профиль безопасности для альгината во время роста клеток. Повышение регуляции специфичных для хряща генов, таких как трансформирующий фактор роста бета (TGF-β), коллаген типа X, хрящевой олигомерный матричный белок (COMP) и коллаген типа II, наблюдалось в течение всего периода культивирования в альгинатных сферах.
Заключение: фенотип хондроцитов сохранялся в системе гранул с богатыми полисахаридами гликозаминогликанов (GAG). Более того, hADSCs могли бы пролиферировать и дифференцироваться в хондрогенную линию в альгинатной матрице. Таким образом, обогащенная потребность в хондроцитах в альгинате в качестве конструкции каркаса будет способствовать лечению крупных очаговых дефектов.