2022-06-04 00:00 發(fā)表于江蘇 肌腱是力傳遞機械敏感性組織,，主要由高度排列的 I 型膠原纖維組成。最近,，科研人員引入的凝膠抽吸法用于快速制造對齊的致密膠原 (ADC) 水凝膠支架,。與傳統(tǒng)的膠原水凝膠相比，ADC 提供了一種仿生環(huán)境,，傳統(tǒng)的膠原水凝膠在機械上不穩(wěn)定并且由隨機定向的原纖維組成,。 ADC 支架被證明是各向異性的,，具有與未成熟肌腱相當的剛度,。此外，靜態(tài)和循環(huán)單軸載荷,、短期（48 小時）和高應變（20%）的應用導致 ADC 的極限拉伸強度和模量增加了 3 倍,。在不含血清和生長因子的培養(yǎng)基中，人類間充質干細胞 (MSC) 接種的 ADC 的類似機械激活誘導了它們的肌腱分化,。靜態(tài)和循環(huán)負荷曲線均導致 scleraxis 基因表達增加 12 倍以上,，并且抑制或維持成骨和軟骨形成的表達。在 48 小時機械活化期之后,，MSC 種子支架通過在基礎培養(yǎng)基中拴系而成熟,，無需進一步的外部機械刺激 19 天，總共培養(yǎng)了 21 天,。觀察到廣泛的細胞誘導的基質重塑和 I 型和 III 型膠原蛋白,、生腱蛋白-C 和腱調節(jié)蛋白的沉積，其中初始循環(huán)加載誘導顯著更高的腱調節(jié)蛋白含量,。此外,，最初的短期機械刺激拉長和極化的種子 MSCs，在靜態(tài)負載下,，整體細胞排列顯著增加,。這些發(fā)現(xiàn)表明 ADC 支架在短期機械激活肌腱分化方面的再生潛力，即使在沒有可能增加臨床可翻譯性的血清和生長因子的情況下也能實現(xiàn),。圖 1. (A) GAE 方法和 ADC 凝膠的制備,。(B) 用于單軸刺激的加載生物反應器。(C) hBMMSC 種子培養(yǎng)和分析概述,。圖 7. 在 20% 靜態(tài)應變 (SS) 和 20% 循環(huán)休息 (CR) 及其對照,，自由浮動 48 小時機械激活和 19 天成熟后，hBMMSC 種子 ADC 在第 21 天的肌腱特異性標志物（ FF) 和系留 (T),。相關論文以題為Mechanical activation drives tenogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in aligned dense collagen hydrogels發(fā)表在《Biomaterials》上,。通訊作者是McGill University的Showan N.Nazhat教授, 和Derek H.Rosenzweig教授,。doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121606
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