来自牙周细胞的3D生物打印的小细胞外囊泡增强了介质细胞 stromal 细胞的功能
Pingping Han1, Nimal Raveendran1, Chun Liu1
1The University of Queensland, School of Dentistry, Center for Orofacial Regeneration, Rehabilitation and Reconstruction (COR3), Brisbane, QLD 4006, Australia; The University of Queensland, School of Dentistry, Brisbane, QLD 4006, Australia.
Biomaterials advances
|January 19, 2024
概括
在GelMA支架中3D生物打印牙周细胞衍生的小细胞外囊泡 (sEVs),促进人类口腔脂肪衍生的介质层细胞 (hBFP-MSC) 的附着和分化. 这些结构显示出再生医学在带和骨组织工程中的应用潜力.
科学领域:
- 再生医学是一种再生医学.
- 组织工程是组织工程.
- 生物材料是一种生物材料.
背景情况:
- 小细胞外囊泡 (sEVs) 正在成为再生医学中一种无细胞治疗方法.
- 目前的研究主要利用细胞系衍生的sEVs,对用于组织工程的初级人类牙周细胞衍生的sEVs的研究有限.
- 关于从初级牙周细胞中生物打印sEV以及它们对带和骨质分化的影响,存在一个知识差距.
研究的目的:
- 为了研究3D生物打印的牙周细胞衍生的sEVs在凝甲基烯基 (GelMA) 支架内对人类口腔脂肪衍生的介质层细胞 (hBFP-MSCs) 的分化的影响.
- 评估这些结构在体外带性,骨质性和水泥性分化的潜力.
主要方法:
- 牙周细胞衍生的sEVs被用大小排除染色法 (SEC) 从人类牙周结节细胞 (hPDLC) 和人类牙纤维细胞 (hGF) 中分离出来.
- sEV的特征是大小 (<200 nm) 和表面标记 (CD9/CD63/CD81).
- sEVs被3D生物打印到10%的GelMA水凝中,使用微挤出,并确认它们的释放. 在带有和没有sEV的GelMA支架上培养了hBFP-MSCs (GelMA/hPDLCs-sEV和GelMA/hGFs-sEV).
主要成果:
- 在生物打印的GelMA/hPDLCs-sEV结构上播种的hBFP-MSCs表现出增强的细胞扩散和焦点粘附.
- 在GelMA/hPDLCs-sEVs组与GelMA/hGFs-sEVs和GelMA-only组相比,观察到显著改善的机械传导基因表达,带性,骨质性和水泥性分化标志物.
- 增强的性酸盐酸酶 (ALP) 染色,沉积和多氨酸蓝色染色表明,在2周后,GelMA/hPDLCs-sEVs支架上的优质带和骨质原体差异化.
结论:
- 3D生物打印的GelMA支架结合了从原始人类牙周带细胞 (hPDLC) 衍生出的sEV,有效地促进了hBFP-MSC的附着.
- 这些结构在体外显著增强hBFP-MSCs的带性,骨质性和水泥性分化.
- 这项研究为使用3D生物打印hPDLC-sEVs/GelMA支架作为再生医学中牙周和骨组织修复的有希望的战略提供了概念验证.
