Хондрогенный потенциал МСК различного происхождения в условиях сфероидного культивирования
А.В.Цветкова1, И.В.Вахрушев1, Ю.Б.Басок2, А.М.Григорьев2, Л.А.Кирсанова2, А.Ю.Лупатов1, В.И.Севастьянов2, К.Н.Ярыгин1 - 237-246
1ФГБНУ НИИ биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича, Москва, РФ; 2ФГБУ НМИЦ трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И.Шумакова Минздрава России, Москва
Проведено сравнительное исследование хондрогенного потенциала мезенхимных стромальных клеток (МСК) человека из трёх источников (жировой ткани, вартонова студня пуповины и пульпы молочного зуба) в культурах сфероидов с использованием хондроцитов человека в качестве положительного контроля. Гистологическое исследование показало наличие признаков хондрогенной дифференцировки во всех исследуемых клеточных культурах, а также выявило различия в объёме и составе внеклеточного матрикса. Сфероиды из МСК пульпы зуба и вартонова студня отличались небольшим количеством выработанного внеклеточного матрикса и содержанием в нём гликозаминогликанов. В сфероидах из МСК жировой ткани обнаруживалось наибольшее количество внеклеточного матрикса с высоким содержанием гликозаминогликанов. Хондроциты продуцировали богатый гликозаминогликанами матрикс. Коллаген II типа вырабатывался хондроцитами (в большей степени) и МСК жировой ткани (в меньшей степени). Результаты проведённого исследования демонстрируют, что в условиях сфероидного культивирования МСК из жировой ткани в наибольшей степени обладают хондрогенным потенциалом.
Ключевые слова: мезенхимные стромальные клетки; хондрогенная дифференцировка; клеточные сфероиды
Адрес для корреспонденции: seagleam@gmail.com Цветкова А.В.
DOI: 10.47056/1814-3490-2020-4-237-246
Chondrogeneic potential of the MSC of different origin in spheroid culture
A. V. Tsvetkova1, I. V. Vakhrushev1, Yu. B. Basok2, A. M. Grigoriev2, L. A. Kirsanova2, A. Yu. Lupatov1, V. I. Sevastianov2, and K. N. Yarygin1
1V. N. Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry, Moscow, Russia; 2V. I. Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow, Russia
Damaged articular cartilage is a common injury and, left untreated, often leads to a lower life quality. The lack of intrinsic regeneration capacity makes the cartilage a good target for cell-based tissue engineering therapies. The shortcomings of conventional autologous chondrocyte transplantation drive the demand for exploiting MSC-based therapies Accumulating evidence suggests an ever-widening variety of potentially suitable MSC sources. This highlights the need to establish the optimal sources of MSCs for use in cartilage tissue engineering. The present study focused on comparing the chondrogenic potential of human MSCs from three sources (adipose tissue-derived stromal cells (ADSCs); umbilical cord-derived stromal cells (UCSCs); stromal cells from deciduous tooth pulp (SHEDs)) in spheroid cultures using human chondrocytes as a positive control. The histological evaluation showed signs of chondrogenic differentiation in all cell cultures studied,
Key Words: and also revealed differences in the volume and composition of extracellular matrix (ECM). SHED and UCSC spheroids were characterized by a small amount of produced ECM and a low concentration of glycosaminoglycans (GAGs) within it. ADSC spheroids produced the largest amount of ECM, with a high GAG content. Chondrocytes deposited a GAG-rich ECM. Type II collagen was produced by chondrocytes (to a larger extent) and ADSCs (to a lesser extent). The results obtained indicate that among the studied MSC spheroid cultures, ADSC have, in the given culturing conditions, the highest chondrogenic potential.