인간 perivascular 줄기 세포는 (PSCs) mesenchymal 줄기 세포 (MSCS)와 유사한 골격 조직 재생을위한 소설 줄기 세포 클래스입니다. PSCs는 표준 지방 흡입 절차 동안 조달 지방 조직에서 FACS (형광 활성 세포 분류)에 의해 격리 수 있습니다 다음, 뼈 형성을 달성하기 osteoinductive 비계와 결합<em> 생체내에서</em>.
인간 perivascular 줄기 세포는 (PSCs) 골격 조직 공학 1-3의 목적에 대해 여러 조직에서 충분한 숫자 격리 수 있습니다. PSCs는 'pericytes'의 FACS – 정렬 인구 (CD146 + CD34-CD45-) 그리고 우리가 이전에 mesenchymal 줄기 세포의 속성을 가지고보고에 따르면 각각 'adventitial 세포'(CD146-CD34 + CD45-)입니다. PSCs는 MSCS처럼 osteogenic 차별화뿐만 아니라 분비 프로 osteogenic 크린 시토킨 1,2를 받아야 할 수 있습니다. 현재 프로토콜에서 우리는 SCID의 근육 주머니 주입 포함한 여러 동물 모델에서 PSCs의 osteogenicity을 설명 (심한 복합 immunodeficient) 마우스, SCID 마우스 calvarial 결함 및 athymic 쥐에 대퇴 segmental 결함 (FSD)를. 허벅지 근육 주머니 모델은 자궁외 뼈 형성을 평가하는 데 사용됩니다. Calvarial 결함 정수리 뼈를 중심으로, 직경 standardly 4mm (비판적 크기) 8 있습니다. FSDs는 bicortical하고 함께 안정된다폴리에틸렌 바, K – 와이어 4. 설명 FSD는 크게 자체 4 일 치료를하지 않는 임계 크기의 결함입니다. 줄기 세포 또는 성장 요소가 결함 사이트에 추가하는 경우에는 반대로, 큰 뼈 재생을 감상할 수 있습니다. PSC의 xenografting의 전반적인 목표는 자궁외 및 orthotopic 모두 뼈 재생 모델에서 세포 유형의 osteogenic 능력을 입증하는 것입니다.
PSCs의 분리가 잘 특별히 PSC 격리 프로토콜과 방법을 해결 별도로 제출한 주피터의 간행물을 포함하여 다른 1-3 설명되어 있습니다. 이 문서의 구체적인 목적은 뼈 형성 / 재생을위한 생체내 응용 프로그램에서 PSC 3 프로토콜을 설명하고 입증하는 것입니다. SCID 마우스 근육 주머니는 자궁외 인간의 뼈 형성 7에 대한 일반적 설명하는 모델입니다. 중요한 차이는 paracrine 호스트 뼈 – 형성 세포 8 상호 작용뿐만 아니라 골격 결함 microenvironment에 존재 osteogenic 신호 요소의 풍부한 포함한 뼈에 자궁외 및 orthotopic (결함) 모델 사이에 존재합니다. 두 결함은 여기 calvarial defect8과 대퇴 segmental 결함 4 제공됩니다. 모두 (즉 스스로 치유되지 않음) 크기의 중요한 것으로 잘 설명되어 있습니다.
재미있는 차이 calvarial 및 대퇴 결함 사이에 존재합니다. 첫째,셀 : xenografted PSCs과 내생 세포 사이의 세포 상호 작용은 매우 다릅니다. calvarial 결함의 측면에서 PSCs은 기본 경질의 mater (meninges의 가장 바깥쪽 레이어)뿐만 아니라 결함 사이트를 circumscribing 그 osteoblasts와 periosteal 세포와 상호 작용. 중요한 것은, 이식 세포 및 주변 osteoblasts 8 또는 이식 세포 밑에 경질 (레비 외., 언론) 간의 상호 작용이 진행 osteogenesis를 매개 정상적인 줄기 세포에 대한 중요합니다. 대퇴 segmental 결함 (FSD)의 측면에서 xenografted PSCs는 매우 다른 세포와 시토킨 환경에 노출됩니다. 예를 들어, FSD 사이트는 골수 및 동봉 mesenchymal 줄기 세포뿐만 아니라 endosteum, 골막과 긴 뼈 osteoblasts 구성되어 있습니다. 이론적으로, 각 세포 상해에 대한 자체적인 반응을 가지고 있으며, 각각 세포가있을 수 있습니다 PSC의 xenografts와 세포의 상호 작용.
다른 분명한 차이는 calvarial 사이에 존재그리고 대퇴부 결함. 긴 뼈가 연골 중간 (endochondral의 골화)를 통해 형성하면서 calvarial 뼈가 초기 intramembranous 골화을 형성하고 있습니다. 또한, reparative 프로세스는 이후 부상에도 이러한 발달적 기원을 모방한 것이었 지요. 아무 연골 중간은 정수리 뼈 결함 내에 형성되지 않습니다 반면, 포스트 FSD, 연골의 굳은살 형성은 관찰된다. 마지막으로, 두개골의 배아 기원은 긴 뼈의 차이가있을 수 있습니다. 두개골 (- pericytes – perivascular 세포를 포함한 전체 헤드 지역)의 대부분은 appendicular의 골격은 paraxial mesoderm의 파생 9 시간 동안 신경 문장 (mesectoderm)에서 파생됩니다. 이러한 모든 차이 PSC-매개 뼈 수리 측면에서 큰 차이가 발생할 수 있습니다.
PSCs의 사용은 전통적인 지방 파생 stromal 세포 (ASCs) 이상 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. PSCs 문화를 필요로하고 정화 세포 인구 whi하지 않는다고그리고 심지어 부정적인 규제 없어 – – osteogenic 차별화 등 10 내피 세포와 같은 채널은 참여하지 않는 다른 stromal 세포를 포함하지 않습니다. 반대로 예를 들면, ASCs의 clonal 분석은 subpopulation가 체외 11 osteogenic 분화를 겪고 능력이있다 는걸 보여줍니다. 결국, 골격 조직 엔지니어링 노력은 가능성이 가장 좋은 골격 결함을 치유하는만큼 외인성 성장 요인과 osteocompetent 줄기 세포 (예 PSCs) 및 osteoconductive 비계 (예 : HA-PLGA와 같은 현재의 방법에서 사용) 통합됩니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 CIRM 조기 Translational II 연구 수상 TR2-01821, NIH / NIDCR (보조금 R21 DE0177711 및 RO1 DE01607), UC 디스커버리 그랜트 07-10677, AWJ 및 RKS에 의해 지원되었습니다 T32 연수 장학금 수상 (5T32DE007296-14), JNZ CIRM 훈련 교제 (TG2-01169)이 있습니다.