In Vitro Evaluation of the Allogeneic Bone Matrix Effect on the Adipose Mesenchymal Stromal Cells Characteristics in Combined Tissue Engineering
Open Access
- 2 April 2021
- journal article
- research article
- Published by ECO-Vector LLC in Traumatology and Orthopedics of Russia
- Vol. 27 (1), 53-65-65
- https://doi.org/10.21823/2311-2905-2021-27-1-53-65
Abstract
Цель исследования — оценка in vitro влияния нативной и депротеинизированной компактной и губчатой аллогенных костных матриц на характеристики мезенхимальных стромальных клеток из жировой ткани (МСК ЖТ) для создания эффективной комбинированной тканеинженерной конструкции. Материал и методы. Исследовали 24 образца нативной и депротеинизированной компактной и губчатой костной ткани, которые подвергали механической обработке, моделированию с последующей стерилизацией образцов ионизирующим излучением и бактериологическим контролем стерилизации. Часть образцов проходила процедуру депротеинизации. В качестве тестовых культур для оценки взаимодействия с исследуемыми образцами костной ткани использовали охарактеризованные культуры МСК ЖТ человека. Для характеристики выраженности адгезии, миграции и жизнеспособности МСК на образцах костного матрикса использовали флуоресцентный имиджер Cytation-5 и флуорохромы Hoechst 3334 (BD Pharmingen™) и кальцеин (Calcein AM, BD Pharmingen™). Цитотоксичность матриц оценивали с помощью МТТ-теста после 1 и 7 сут. экстракции. Результаты. Образцы исследуемых костных матриц характеризуются отсутствием цитотоксичности (ранг 1). Это сопровождается хорошей адгезией и миграцией МСК ЖТ на любой поверхности костного матрикса и сохранением жизнеспособности клеток в течение 7 сут. наблюдения. В большей степени изменения касаются увеличения размеров ядер клеток, адгезированных на депротеинизированной костной матрице губчатой структуры, на 25–30% по сравнению с величиной аналогичного параметра на других образцах. При этом размеры клеток на депротеинизированной костной матрице несколько больше (величина ядер клеток с 8,8 до 11,5 мкм, средняя площадь ядер клеток от 86,3 мкм до 129,0 мкм, средний периметр ядер клеток с 30,7 мкм до 40,7 мкм), чем на образцах нативной костной матрицы. Заключение. Результаты исследования различных аллогенных костных матриц демонстрируют, что глубокая степень очистки костной матрицы определяет отсутствие цитотоксичности и наиболее благоприятные условия для адгезии, миграции, пролиферации и жизнеспособности МСК ЖТ. Это обусловливает возможность создания тканеинженерных конструкций на основе матриц из костной ткани различной структуры. Наилучшим образом для этой цели подходят депротеинизированные губчатые костные матрицы.Keywords
This publication has 28 references indexed in Scilit:
- PECULIARITIES OF BONE TISSUE REGENERATION IN CONDITIONS OF A CELL ENGINEERING CONSTRUCTION FOR RESTORING BONE DEFECT IN A RABBITInternational Journal of Applied and Fundamental Research (Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований), 2019
- Effect of the osteoplastic material processing methods on the remodeling in the experimental bone defect model in vivoPractical medicine, 2019
- Bone substitutes: a review of their characteristics, clinical use, and perspectives for large bone defects managementJournal of Tissue Engineering, 2018
- VREDEN RUSSIAN RESEARCH INSTITUTE OF TRAUMATOLOGY AND ORTHOPEDICSTraumatology and Orthopedics of Russia, 2017
- Some aspects of the hip arthroplasty revision. Bone defect plasty with sponge allograftsGenij Ortopedii, 2016
- Mesenchymal stem cells increase proliferation but do not change quiescent state of osteosarcoma cells: Potential implications according to the tumor resection statusJournal of Bone Oncology, 2015
- Reconstruction of segmental bone defect of long bones after tumor resection by devitalized tumor-bearing boneWorld Journal of Surgical Oncology, 2015
- Body Management: Mesenchymal Stem Cells Control the Internal RegeneratorStem Cells Translational Medicine, 2015
- COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF MATERIALS FOR BONE GRAFTING: COMPOSITION AND PROPERTIESRussian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika), 2012
- Safety Concern between Autologous Fat Graft, Mesenchymal Stem Cell and Osteosarcoma RecurrencePLOS ONE, 2010