Mesenchymal stem cells (MSCs) have a differentiation potential towards osteoblastic lineage when they are stimulated with soluble factors or specific biomaterials. This work presents a novel option for the delivery of MSCs from human amniotic membrane (AM-hMSCs) that employs the bovine bone matrix Nukbone (NKB) as a scaffold.
Mesenchymal stem cells (MSCs) have a differentiation potential towards osteoblastic lineage when they are stimulated with soluble factors or specific biomaterials. This work presents a novel option for the delivery of MSCs from human amniotic membrane (AM-hMSCs) that employs bovine bone matrix Nukbone (NKB) as a scaffold. Thus, the application of MSCs in repair and tissue regeneration processes depends principally on the efficient implementation of the techniques for placing these cells in a host tissue. For this reason, the design of biomaterials and cellular scaffolds has gained importance in recent years because the topographical characteristics of the selected scaffold must ensure adhesion, proliferation and differentiation into the desired cell lineage in the microenvironment of the injured tissue. This option for the delivery of MSCs from human amniotic membrane (AM-hMSCs) employs bovine bone matrix as a cellular scaffold and is an efficient culture technique because the cells respond to the topographic characteristics of the bovine bone matrix Nukbone (NKB), i.e., spreading on the surface, macroporous covering and colonizing the depth of the biomaterial, after the cell isolation process. We present the procedure for isolating and culturing MSCs on a bovine matrix.
そこにペアリングおよび組織ororganで病変が身体の自由を奪うことと、いくつかのケースでは、致命的なことができるので、医学のthemain目的のtissuesis 1の再生。コンテキストでは、医療従事者や研究者は常に損傷組織のそこペア再生プロセスを促進する新たな治療alternativestoを提供するために、技術、方法およびツールを探している。この細胞系統により、外胚葉、中胚葉、及び内胚葉に分化するその潜在的に、組織再生プロセスを研究するための理想的なモデルを表しているので、したがって、生物医学科学は、間葉系幹細胞(MSC)、特に成体幹細胞の研究に集中している細胞系統は、しかし、MSCSを現実に治療を行うために、MSCのthetherapeutic可能性の特徴付けは生体材料と宿主組織にMSCの目的の動作を保証するものでは細胞の足場を使用して、新しい細胞培養技術の実装を添付しなければならない。
<pクラス= "jove_content">骨再生中のMSCと培養の実施に克服する主要な課題は、一般的に採用されているマイクロメートルからミリメートルの範囲の細孔のadistribution有する多孔質構造を提示し、選択可能な生体材料上での細胞接着を確保するためであるしかし頻繁に洗練された試薬、機器、および細胞の挙動を変更する手続きが必要です。これらの手順は、 インビトロ評価のためではなく、ヒトなどのアッセイまたはインビボアッセイにおける複雑なオープンシステム内挿および実装するのに適している。このような多孔質骨材としてランダムトポグラフィに細胞接着性を確保するに焦点を当てる技術は、培養ウェルの底に材料が付着して研究し、コラーゲンおよびアガロースポリマーが使用されてきた。これらのメソッドについては、表面に播種した細胞は細孔内に、上部表面上に保持された。しかし、この態様は、 インビボで確保することができない生体材料の周囲の体液は多孔質足場上の所望の部位から細胞をドラッグすることができているシステムは、精巧な装置を必要とするが、 インビトロアッセイ5に骨芽細胞マーカーの発現を促進する超音波刺激の使用である。連続培養の使用は、培養培地中の栄養分の均一な分布を保証するバイオリアクターを、必要とによるこの技術及び設備の壁に付着媒体に使用される流量に培地を交換するときしかし、培養細胞のかなりの割合が失われる。これらの問題は、培養物のこのタイプの細胞7の十分な数を得るために時間が必要である細胞の量を増加させる。したがって、この研究で提示方法は、細胞を、頂面材上にマイクロマスに播種するための生体内システムに外挿されるべき技術を表し、appropri後インキュベーション時間を食べた、初期の細胞質量の60%が接着されている。 NKBは、骨伝導性および骨誘導性足場8、方法であるため、また、この技術は、骨芽インダクタ( 例えば、デキサメタゾン、アスコルビン酸、またはβ-グリセロリン酸)または骨芽細胞分化及び骨芽細胞表現型の維持を誘導する超音波刺激の添加を必要としない損傷した骨組織に細胞を挿入し、骨芽細胞系統への分化を誘導するために、この作業representsapossibilityで提示マクロポーラス骨生体材料上にヒト羊膜(AM-hMSCが)からMSCの培養のために。ヒト羊膜( 図1)から得られた幹細胞は、線維芽細胞様の形態、間葉系細胞に類似した( 図2)を示し、主にMSCをした。また、フローサイトメトリーアッセイは、これらの細胞が造血マーカー(CD34、CD45)( 図3)のための間葉細胞マーカー(CD73、CD90、およびCD105)は、正および負であることが明らかになった。また、AM-たhMSCは、CFUの( 図6)を形成する能力を提示し、この作業中に単離した。同様に、この形で単離された間葉系幹細胞( 図5)osteoinductor生体材料( 図4)に付着し、足場に増殖する能力を保持した。
これらの理由から、本研究で使用したマクロ多孔性骨生体材料上のAM-hMSCの培養方法は、負傷した骨組織内の細胞に挿入して、そのdiffereを誘発する機会を表す骨芽細胞系統へntiation。 NKBは骨伝導andosteoinductive材8であるため、この培養系は、骨芽細胞の表現型および骨芽細胞分化プロセスを維持するために、骨芽インダクタの添加を必要としない。例えば、ヒト胎盤などの廃棄組織の使用は、しばしば侵襲的方法または低い細胞収率を伴う他のソースと比較して、MSCが分化する可能性を有する幹細胞の集団にアクセスするためのシンプルかつ倫理的な代替手段を表す。
細胞を上部表面材料にマイクロマスに播種し、細胞がコロニーを形成し、適切なインキュベーション時間の後に全体の生体材料の表面に付着しているため、提案培養方法は、 インビボ系に外挿することができる。この技術を実装する際にさらに洗練された試薬、機器や手順も同様に既存の方法とは異なり、マイクロマスcultureasをしている必要はありません細胞が優先的に生体材料とではなく、プレートの底と相互作用することを確実にする材料上の細胞のアリコートのゆっくりと着実な堆積。これは、それらが表面または細孔内にある場合、それらは関係なく、材料に組み込まれたとき、細胞が培養培地から必要な栄養を持っていることを保証するように、別の重要な点は、細胞を培養する前に予め湿潤材料の使用である。それは骨芽細胞分化を誘導し、維持するために、外部因子の添加を回避するので、最終的に、骨誘導生体材料の使用は、このプロセスにとって重要である。技術の制限は、ウシマトリックスの骨誘導可能性に基づいていることである。しかしながら、提案された培養系は、20〜200μmでの細孔分布を有する任意の多孔質材料に外挿することができる。したがって、この研究で提示手順は、様々な材料tの間葉系幹細胞を培養するための代替方法がある帽子は、特に骨再生のために、組織工学のために使用される。
The authors have nothing to disclose.
私たちは、Facultadデ食事と-UNAM DGAPA IN201510とDGAPA IN216213、ConsejoナシオナルデCiencia yのテクノロジア(CONACyT No.49887)が提供する奨学金や財政支援を認める。セルバンテスナシオナル·デ·Perinatologíaのサルバドールコレア生物学的物質との助けのため。 Nukboneを供与するための、およびBiocriss、SA·デ·C. V。またイングに感謝。 IIM、UNAMのヘクター·マルティネスと技術支援のためのCINVESTAVのM EN Cファビオラ·ゴンザレス。
sterile phosphate buffered saline | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 10010023 | cell culture |
penicillin-streptomycin | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 10378016 | cell culture |
FBS | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 26140111 | cell culture |
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) with high glucose | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 11965118 | cell culture |
collagenase type II | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 17101015 | cell culture |
3mM calcium chloride | SIGMA_ALDRICH | C5670 | cell culture |
trypsin/0.5mM EDTA solution | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | R001100 | cell culture |
Trypan Blue solution | GIBCO,LIFE TECHNOLOGIES | 15250061 | cell culture |
phycoerythrin (PerCP)-conjugated CD73 | BD Pharmigen | 562245 | cytomery |
FITC- CD90, | BD Pharmigen | 562245 | cytomery |
PE-CD34 | BD Pharmigen | 562245 | cytomery |
FITC-CD45 | BD Pharmigen | 562245 | cytomery |
PE-CD105 | BD Pharmigen | 562245 | cytomery |
BD FACSCalibur Flow Cytometer | BD Pharmigen | BD FACSCalibur | cytomery |
alamarBlue (AB) | LIFE TECHNOLOGIES | DAL1025 | proliferation cell assay |
SUNRISE-reader | TECAN, Germany | Sunrise | proliferation cell assay |