Тканевая инженерия сухожилий: стволовые клетки и нановолокна

Ученые из Zhejiang University исследовали влияние расположения стволовых клеток вдоль волокон матрикса на их дифференцировку в специфические клетки сухожилия. (Сухожилия – особый вид соединительной ткани, состоящей из параллельных коллагеновых волокон.) Целью работы было изучить эффект нанотопографии на дифференцировку клеток-предшественников и разработать имитирующую естественное микроокружение подложку для выращивания ткани сухожилий.

При помощи проточной цитометрии по иммунофенотипу были отобраны фетальные мультипотентные клетки-предшественники, способные дифференцироваться в клетки костной, хрящевой, жировой и соединительной ткани. Этими клетками заселяли подложку из нановолокон, расположенных параллельно друг другу или беспорядочно. При помощи сканирующего микроскопа было установлено, что на подложке из упорядоченных волокон клетки имели веретенообразную форму и располагались вдоль волокон. В этом случае также была заметно выше экспрессия характерных для тканей сухожилий генов, а также субъединиц интегрина-альфа1, -альфа5 и бета-1 и миозина II B, независимо от того, проводилось ли культивирование в остеогенной или обычной среде. Беспорядочно расположенные нановолокна стимулировали дифференцировку стволовых клеток по остеогенному пути, тогда как правильное расположение волокон препятствовало такой дифференцировке.

В экспериментах in vivo стволовые клетки на упорядоченных нановолокнах продемонстрировали дифференцировку в веретенообразные клетки ткани, подобной ткани сухожилий.

Таким образом, ученые показали, что для успешной тканевой инженерии сухожилий необходимо использование нановолокон, расположенных параллельно друг другу.

Источник: www.stemcells.ru