אדם בתאי גזע perivascular (PSCs) הם גזע הרומן הסלולרי בכיתה לשחזור רקמות השלד דומה בתאי גזע mesenchymal (MSCs). PSCs יכול להיות מבודד על ידי FACS (תא הקרינה מיון פעיל) מרקמת השומן רכש במהלך הליכים סטנדרטיים שאיבת שומן, בשילוב מכן עם פיגום osteoinductive להשיג היווצרות העצם<em> In vivo</em>.
אדם בתאי גזע perivascular (PSCs) ניתן לבודד בכמות מספקת של רקמות רבות לצורך הנדסת רקמות השלד 1-3. PSCs הם אוכלוסייה FACS, מיון של "pericytes" (CD146 + CD34-CD45-) ו 'תאים adventitial "(CD146-CD34 + CD45-), שכל אחד מהם דיווחנו בעבר יש מאפיינים של בתאי גזע mesenchymal. PSCs, כמו MSCs, יכולים לעבור התמיינות osteogenic, וכן להפריש בעד osteogenic 1,2 ציטוקינים. בפרוטוקול הנוכחי, אנו מדגימים את osteogenicity של PSCs במודלים של בעלי חיים שונים, כולל השתלת שריר כיס ב SCID (קשות) בשילוב immunodeficient עכברים, פגם העכבר SCID calvarial ו פגם סגמנטלי הירך (FSD) בחולדות athymic. שריר הירך מודל כיס שנועדה לבחון היווצרות העצם חוץ רחמי. פגמים Calvarial מרוכזים על העצם הקודקודית והם standardly 4 מ"מ קוטר (בגודל אנוש) 8. FSDs הם bicortical והם התייצבו עםבר פוליאתילן ו-K-4 חוטים. FSD תיאר גם פגם לגודל קריטי, אשר אינו משמעותי לרפא על 4 משלו. לעומת זאת, אם בתאי גזע או גורמי גדילה נוספים לאתר את הפגם, התחדשות העצם משמעותי יכול להיות מוערך. המטרה הכללית של xenografting PSC היא להפגין את היכולת osteogenic מסוג זה תא מודלים התחדשות הן מחוץ לרחם ו orthotopic העצם.
הבידוד של PSCs מתוארת היטב 1-3 במקומות אחרים, לרבות פרסום יופיטר הגיש בנפרד באופן ספציפי לטיפול פרוטוקולים PSC בידוד ושיטות. התכלית הספציפית של מאמר זה היא לתאר ולהדגים 3 פרוטוקולים PSC ביישום vivo על עצם היווצרות / התחדשות. נרתיק SCID שרירים העכבר הוא מודל המתואר בדרך כלל להיווצרות חוץ רחמי עצמות אדם 7. קיימים הבדלים חשובים בין (פגם) מודלים מחוץ לרחם ו orthotopic של העצם, כולל אינטראקציה עם עצם paracrine יוצרי תאים מארחים 8, כמו גם שפע של osteogenic גורמים איתות הנמצאים microenvironment פגם השלד. שני פגמים מוצגים כאן, defect8 calvarial פגם סגמנטלי הירך 4. שניהם מתועד היטב להיות קריטי בגודל (כלומר, לא ירפא לבד).
הבדלים מעניינים קיימים בין פגמים calvarial ו הירך. ראשית,תאים: תא אינטראקציה בין PSCs xenografted ותאי אנדוגניים שונה מאוד. במונחים של פגם calvarial, PSCs אינטראקציה עם דורה מאטר הבסיס (השכבה החיצונית ביותר של קרומי המוח את), כמו גם אלה osteoblasts ותאי periosteal circumscribing באתר פגם. חשוב לציין, את האינטראקציה בין התאים המושתלים לבין osteoblasts סביב 8, או תאים מושתלים ודורא הבסיסית (לוי et al., In press) הן קריטיות עבור בתאי גזע נורמליים בתיווך osteogenesis כדי להמשיך. במונחים של פגם סגמנטלי הירך (FSD), PSCs xenografted נחשפים התא שונה מאוד לסביבה ציטוקינים. לדוגמה, אתר FSD מורכב של תאים במח וליווי גזע mesenchymal, כמו גם endosteum, periosteum ו ארוכת עצם osteoblasts. לכאורה, בכל תא יש תגובה משלו על פשע, וכל אחד יכול להיות נייד: אינטראקציות עם התא xenografts PSC.
הבדלים ברורים אחרים הקיימים בין calvarialופגמים הירך. עצמות calvarial בתחילה להקים את התאבנות intramembranous, תוך העצמות הארוכות ליצור דרך ביניים סחוס (התאבנות endochondral). יתר על כן, תהליך המתקן לאחר פגיעה גם מחקה את מקורות התפתחותיים. לאחר FSD, היווצרות יבלות הסחוס הוא ציין, והואיל ולא ביניים הסחוס נוצר תוך פגם עצם הקודקודית. לבסוף, את המקור העוברי של הגולגולת עשוי להיות שונה מזה של העצמות הארוכות. רוב הגולגולת (כולל תאים perivascular – pericytes – באזור כל הראש) נגזר לפסגה עצבית (mesectoderm), בעוד השלד appendicular היא גזרה והמזודרם הפרקסיאלית 9. כל ההבדלים הללו עלול לגרום הבדלים משמעותיים במונחים של תיקון PSC בתיווך העצם.
השימוש PSCs יש מספר יתרונות על פני שומן שמקורם בתאי סטרומה מסורתיים (ASCs). PSCs אינם דורשים תרבות הם האוכלוסייה מטוהרים WHI התאפרק לא כולל תאים סטרומה אחרים שאינם משתתפים – והוא יכול גם לווסת באופן שלילי – בידול osteogenic, כגון לתאי אנדותל 10. לעומת זאת, למשל, ניתוחים משובט של ASCs מראים כי רק subpopulation מסוגלים לעבור התמיינות osteogenic במבחנה 11. בסופו של דבר, המאמצים רקמות השלד הנדסה צפויה לשלב בתאי גזע osteocompetent (כגון PSCs) עם גורמי גדילה אקסוגניים ו הפיגום osteoconductive (כגון HA-PLGA שימוש בשיטות הנוכחיות), כדי הטובה ביותר לרפא פגמים השלד.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי פרס CIRM הקדומה II Translational מחקר TR2-01821, NIH / NIDCR (מענקים R21 DE0177711 ו RO1 DE01607), UC דיסקברי גרנט 07-10677, AWJ ו RKS יש T32 מלגות להכשרת פרסים (5T32DE007296-14), JNZ יש אחווה אימון CIRM (TG2-01169).