干细胞研究与治疗杂志

抽象的

开发 3D 海藻酸盐封装技术，实现比 2D 颗粒系统更好的软骨分化潜力

Tanya Debnath、Usha Shalini、Lakshmi K Kona、VidyaSagar JVS、Suguna Ratnakar Kamaraju、Sumanlatha Gaddam 和 Lakshmi Kiran Chelluri

简介：关节软骨损伤降低了再生的潜力。这是由于损伤部位缺乏血液供应，以及致密的细胞外基质中广泛分布的软骨细胞。再生受损组织的替代策略需要外源供应几种软骨细胞植入物。优化合适的组织培养方法以富集软骨细胞存在固有挑战，因此必须使用藻酸盐水凝胶。此外，人类脂肪干细胞为治疗大面积局部缺损提供了理想的组织来源。
目的：我们探索了 3D 藻酸盐微球中人类脂肪干细胞 (hADSC) 的分化潜力、扩增和生长动力学。我们还研究了颗粒系统中关节软骨细胞的生长模式。
方法：培养分离的 hADSC 和软骨来源的软骨细胞，并通过流式细胞术和扫描电子显微镜 (SEM) 进行表征。使用 MTT、Annexin V FITC 测定研究细胞活力和相容性。 RT-PCR 用于研究软骨发生调控。
结果：通过 SEM 对藻酸盐微球中包裹的均匀分布的细胞进行成像，从第三代开始，它们表达了多能干细胞表型。hADSC 在藻酸盐微球内具有代谢活性。与藻酸盐包封相比，来自软骨的软骨细胞颗粒培养物显示出较低的生长潜力。细胞凋亡测定为细胞生长期间的藻酸盐提供了安全性。在藻酸盐球中培养的整个期间，观察到软骨特异性基因如转化生长因子-β (TGF-β)、X 型胶原蛋白、软骨寡聚基质蛋白 (COMP) 和 II 型胶原蛋白的上调。
结论：在富含糖胺聚糖 (GAG) 多糖的颗粒系统中，软骨细胞表型得以保留。此外，hADSC 可以在藻酸盐基质中增殖并分化为软骨发生谱系。因此，富含软骨细胞的藻酸盐作为支架设计将有助于治疗大面积局部缺损。