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<em> В естественных условиях</em>.
Периваскулярных человека стволовые клетки (ЭСК) могут быть выделены в достаточном количестве из различных тканей для целей скелетных тканевой инженерии 1-3. ЭСК являются FACS-отсортированы населения "перицитов (CD146 + CD34-CD45-) и« адвентиции клеток (CD146-CD34 + CD45-), каждый из которых мы уже сообщали, чтобы иметь свойства мезенхимальных стволовых клеток. ЭСК, как МСК, могут пройти остеогенной дифференцировки, а также выделять про-остеогенной цитокинов 1,2. В настоящее время протокол, мы демонстрируем osteogenicity ЦПФ в нескольких моделях животных, включая имплантацию мышц сумка в SCID (тяжелые комбинированные иммунодефицитные) мышей SCID мышей свода дефектов и бедра сегментарный дефект (ФСД) в бестимусных крыс. Сумка мышцу бедра модель используется для оценки внематочной формирования костей. Свода дефекты сосредоточены на теменной кости и стандартно 4 мм в диаметре (критический размер) 8. FSDs являются bicortical и стабилизироваласьбар полиэтилена и K-провода 4. FSD описаны также является важным размера дефекта, который не оказывает существенного заживать сама по себе 4. С другой стороны, если стволовые клетки или факторы роста будут добавлены в дефект сайта, значительная регенерации кости могут быть оценены. Общая цель xenografting PSC является демонстрация возможностей остеогенной этого типа клеток в обоих внематочной и ортотопической модели регенерации кости.
Выделение ЭСК хорошо описаны в других 1-3, в том числе представлены отдельно Юпитер публикации непосредственно касающихся ОАО изоляции протоколов и методов. Конкретная цель этой статьи заключается в описании и демонстрации 3 протокола для PSC в естественных условиях применение для формирования костей / регенерации. SCID сумка мышцы мыши обычно описывается моделью для внематочной формирования человеческого костного 7. Важные различия между внематочной и ортотопической (дефекта) модели для костей, в том числе паракринной взаимодействие с принимающими кости клеток, образующих 8, а также обилие остеогенной факторов сигнализации присутствует в костной микросреде дефекта. Два дефекты, представленные здесь, свода черепа и бедренной defect8 сегментарных дефектов 4. Оба они хорошо документированы, чтобы быть критической величины (то есть не заживают самостоятельно).
Интересные различия между свода черепа и бедренной дефектов. Во-первых,клетка: клетка взаимодействия xenografted ЭСК и эндогенных клеток сильно отличается. С точки зрения свода дефектов, ЭСК взаимодействовать с основной мозговой оболочки (внешний слой мозговых оболочек), а также те, остеобластов и клеток надкостницы описывающая дефект сайта. Важно отметить, что взаимодействие между имплантированными клетками и окружающей остеобластов 8, или имплантированные клетки и лежащих в основе оболочки (Леви и др.., В печати) имеют решающее значение для нормального стволовых клеток опосредованно остеогенез, чтобы продолжить. С точки зрения бедра сегментарный дефект (FSD), xenografted ЭСК подвергаются очень разных клеток и цитокинов окружающей среды. Например, FSD сайт состоит из костного мозга и сопутствующих мезенхимальных стволовых клеток, а также эндосту, надкостницы и длинных костей остеобластов. Теоретически, каждая клетка имеет свою собственную реакцию на травму, и каждый может иметь ячейки: ячейка взаимодействия с ксенотрансплантаты PSC.
Другие четкие различия существуют между сводаи бедренных дефектов. Кости свода черепа изначально сформировать через intramembranous окостенения, а длинные кости образуют через промежуточный хрящ (эндохондральный окостенения). Кроме того, процесс репаративной после травмы также имитирует эти развитии происхождения. После FSD, хрящей каллусообразования наблюдается, в то время не хрящ промежуточных формируется в дефект теменной кости. Наконец, эмбрионального происхождения черепа может отличаться от длинных костей. Большая часть черепа (в том числе периваскулярных клеток – перицитов – в регионе в целом голове) происходит от нервного гребня (mesectoderm), а аппендикулярного скелета параксиальной мезодермы выводе 9. Все эти различия могут привести к существенным различиям в условиях PSC-опосредованной костной ремонта.
Использование СРП имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными жировых производных стромальных клеток (ИСС). ЭСК не требует культуры и очищенный бее клеточной популяциич не включает другие стромальные клетки, которые не участвуют в – и даже может негативно регулировать – остеогенной дифференцировки, такие как эндотелиальные клетки 10. В отличие, например, клонального анализа ИСС показывают, что только субпопуляции способны подвергаться остеогенной дифференцировки в пробирке 11. В конечном счете, скелетных усилия тканевой инженерии, скорее всего, включать osteocompetent стволовых клеток (например, ЭСК) с экзогенными факторами роста и остеокондуктивные леса (например, HA-PLGA, используемые в настоящее время методы) так, чтобы максимально исцелить скелетные дефекты.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана CIRM Рано трансляционных исследований II премия TR2-01821, NIH / NIDCR (гранты R21 DE0177711 и RO1 DE01607), UC Discovery грант 07-10677, AWJ и РКС имеют T32 стипендий, премий (5T32DE007296-14), JNZ имеет CIRM стипендии, подготовка кадров (TG2-01169).