人間の骨髄ストロマ細胞からの機能的な三葉書心弁の組織工学
Simon P Hoerstrup1, Alexander Kadner, Serguei Melnitchouk
1Department of Cardiovascular Surgery, University Hospital, Zurich, Switzerland. simon-philipp.hoerstrup@chi.usz.ch
Circulation
|October 2, 2002
まとめ
機能的な組織工学による心臓弁 (TEHV) は,人間のメゼンキマ幹細胞 (MSC) を使用して成功裏に作成されました. バイオミテックバイオリアクターの環境は,MSCのミオフィブロブラストへの分化を促進し,TEHVを原生のような組織特性で生成しました.
科学分野:
- 再生医学は,再生医療である.
- バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
- 心血管工学は,心臓血管工学である.
背景:
- 以前,血管細胞を用いた心臓弁の設計に成功した.
- 人間のメゼンキマ幹細胞 (MSC) は,複数の系統の分化の可能性を持つ臨床的にアクセス可能な細胞源を提供します.
- 組織工学による心臓弁 (TEHV) の代替細胞源としてMSCを調査する.
研究 の 目的:
- 人間のMSCからTEHVを生成する可能性を評価する.
- MSCの差異化に対するバイオミメティックなインビトロ環境の影響を評価する.
- 生成したネオ組織を形質的,機械的特性で特徴づけること.
主な方法:
- 人間のMSCの分離,拡張,および特徴付け (フローサイトメトリ,免疫ヒストケミストリー).
- TEHVの製造には,生物吸収性ポリマーを用いてMSC.の種を蒔いた.
- 形状学 (ヒストロジー,EM) と生化学 (ECM含有量,DNA) 分析によるパルサチルフローバイオリアクターのインビトロ培養.
- TEHVのチラシのバイオメカニカルテスト.
主要な成果:
- MSCのミオフィブロブラスト型細胞への分化がフローサイトメトリーとEMによって確認された.
- ヒストロジーとEMは,TEHVの小冊子で細胞外マトリックス (ECM) の形成を持つ生存可能な組織を明らかにしました.
- 生化学分析により,コラーゲンとグリコサミノグリカン含有量が定量化されました.
- バイオメカニカル評価は,TEHVのプロフィール特性が,ネイティブの心臓弁組織に匹敵することを示しました.
- バイオリアクターで観察された同期的なパンフレット開閉.
結論:
- 機能的なTEHVは,ヒトのMSCから生成することができます.
- バイオミメティックなインビトロ環境は,MSCの分化と組織発達の促進に不可欠です.
- エンジニアリングされたネオ組織は,本来のヒトの心臓弁組織に似た形態学的および機械的な特徴を示しています.
