The substrate-dependent regeneration capacity of mesenchymal stem cell spheroids derived on various biomaterial surfaces

文献情報

出版日 2014-06-09
DOI 10.1039/C4BM00053F
インパクトファクター 6.843
著者

Guo-Shiang Huang, Pai-Shan Hsieh, Ching-Shiow Tseng, Shan-hui Hsu


原文を見る

要旨

Mesenchymal stem cells (MSCs) are widely used for their self-renewal and multipotent abilities, which can be further enhanced by growing MSCs as three-dimensional (3D) cellular spheroids on certain substrates. Although various surfaces have been used to generate 3D MSC spheroids, the answer to whether all these spheroids have similar in vitro and in vivo properties remains unclear. In this study, adipose-derived adult stem cells (ADSCs) were cultured on a non-adherent Petri dish, polyvinyl alcohol, chitosan (CS), or chitosan-hyaluronan (CS-HA) to form 3D spheroids. The expression of the cell adhesion molecule, N-cadherin, was analyzed by qRT-PCR and Western blotting. The functional migration ability was tested using the transwell assay. The capacity for chondral regeneration of various ADSC spheroids was further evaluated in a rabbit model. We demonstrated that ADSC spheroids derived on the CS or CS-HA surface had the greater expression of N-cadherin and better migration ability. The latter was consistent with the higher expression levels of chemokine/receptor SDF-1/CXCR4 for the spheroids derived on CS or CS-HA. Animal studies also revealed significantly better cartilage repair in defects loaded with CS- or CS-HA-derived spheroids. In particular, CS-HA-derived spheroids gave rise to the best regeneration when combined with a 3D printed scaffold. This study suggested that MSC spheroids derived on different surfaces may have distinct in vitro and in vivo properties, which appeared to be associated with the surface-bound calcium as well as the calcium-dependent N-cadherin and CXCR4 signaling. The substrate-dependent properties may eventually lead to different regeneration capacities of various MSC spheroids in vivo.

関連文献

Thermoelectric power factor optimization in PEDOT:PSS tellurium nanowire hybrid composites

Arun Majumdar, Jeffrey J. Urban

2013-01-31 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44558E

On the inclusion of alkanes into the monolayer of aliphatic alcohols at the water/alkane vapor interface: a quantum chemical approach

Yuri B. Vysotsky, Elena S. Fomina, Elena A. Belyaeva, Valentin B. Fainerman, Dieter Vollhardt

2012-11-30 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43713A

Mesoporous titanium nitride supported Pt nanoparticles as high performance catalysts for methanol electrooxidation

Minghui Yang, Zhiming Cui, Francis J. DiSalvo

2012-11-28 Communication

DOI: 10.1039/C2CP44215A

Enhanced electronic contacts in SnO2–dye–P3HT based solid state dye sensitized solar cells

Golnaz Sadoughi, Varun Sivaram, Robbert Gunning, Pablo Docampo, Ingmar Bruder, Neil Pschirer, Azam Irajizad, Henry J. Snaith

2013-01-03 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43434B

Interactions in different domains of truxenone supramolecular assembly on Au(111)

Fengyun Chen, Zhenpeng Hu, Yongfei Ji, Aidi Zhao, Bing Wang, Jinlong Yang, J. G. Hou

2012-01-23 Paper

DOI: 10.1039/C2CP23190E

Polymer-regulated epitaxial crystallization of methanofullerene on mica

Lidong Zheng, Jiangang Liu, Yanchun Han

2012-11-05 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42614E

Organic ultra-thin film transistors with a liquid gate for extracellular stimulation and recording of electric activity of stem cell-derived neuronal networks

Tobias Cramer, Beatrice Chelli, Mauro Murgia, Marianna Barbalinardo, Eva Bystrenova, Dago M. de Leeuw, Fabio Biscarini

2013-01-16 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44251A

Towards a highly-efficient fuel-cell catalyst: optimization of Pt particle size, supports and surface-oxygen group concentration

Navaneethan Muthuswamy, Jose Luis Gomez de la Fuente, Piotr Ochal, Rajiv Giri, Steinar Raaen, Svein Sunde, Magnus Rønning, De Chen

2013-01-14 Paper

DOI: 10.1039/C3CP43659D

Effect of multilayer structure on cyclic performance of Si/Fe anode electrode in Lithium-ion secondary batteries

Hee-Kook Kang, Seong-Rae Lee, Won Il Cho, Byung Won Cho

2012-11-22 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42824E

Organic photovoltaic devices with colloidal TiO2nanorods as key functional components

Luisa De Marco, Maria R. Belviso, Gianvito Caputo

2012-02-10 Paper

DOI: 10.1039/C2CP23971J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

N-乙酰基-L-精氨酸はどのように合成されますか?

N-乙酰基-L-精氨酸は、L-精氨酸をエタノールと酸化アクリル酸で反応させて得られます。この合成過程では、酸化アクリル酸がL-精氨酸のN-アミノグループに結合す...

155-84-0N~2~-Acetyl-L-argini...
化合物よくある質問

カウウェルパリミタートを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

カウウェルパリミタートの廃棄物は、化学廃棄物として適切に収集し、専門的な廃棄処理業者に委託します。処理には、有害物質の除去と環境への影響最小化が重要です。温度は...

81760-45-4Kahweol palmitate
化合物よくある質問

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品はありますか?

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品として、他のエチルエステル化合物や、有機窒素化合物が考えられます。ただし、代替品の選択は目的や使用条件に...

126320-57-8Tetraethyl 1,4,8,11-...
化合物よくある質問

異丁卡因を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

異丁卡因は毒性があり、皮膚や目を刺激する可能性があります。作業中は保護目鏡、防護手袋、防護マスクを使用し、ドラフトチャンバーで扱うべきです。漏えいした場合、その...

94-14-4Isobutamben
化合物よくある質問

4-氯-2-丙基吡啶を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

4-氯-2-丙基吡啶は有毒で、吸入や皮膚接触を避けることが重要です。PPEとしてゴーグル、マスク、長袖のガウン、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを用いて操作しま...

93856-98-54-Chloro-2-propylpyr...
化合物よくある質問

9,10-脱水阿霉素について適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号80996-23-2の9,10-脱水阿霉素は、GHS分類においては第3類毒性物質に分類され、REACH規則においてはカテゴリー1の急性毒性物質とされて...

80996-23-29,10-Anhydroadriamyc...
化合物よくある質問

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の物理化学的性質は何ですか?

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の分子量は265.01です。この化合物は水に微溶です。反応性は中程度で、酸性やアルカリ性の条件下で分解する可能性があります。

808128-00-94-(3-Bromophenyl)-1,...
化合物よくある質問

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩はどの業界で使用されていますか?

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩は、医薬業界、ポリマー業界、センサー業界、半導体業界などで使用されています。この化合物は薬物開発の一部として...

1245782-61-93-(4-Chlorophenyl)-3...
化合物よくある質問

氮卓斯汀杂质Eを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

氮卓斯汀杂质E(CAS番号: 20526-97-0)を扱う際は、ゴーグルとシールド付きの手袋を使用し、漏洩がある場合はドラフトチャンバーを使用して処理することを...

20526-97-03-(4-chlorobenzylide...
化合物よくある質問

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブはどのように保存すればよいですか?

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブは室温で保管し、直日光から遠ざけて密栓容器に保管することが推奨されます。

1104011-35-9Desisobutyl-n-butyl ...

掲載誌

Biomaterials Science

Biomaterials Science
CiteScore: 11.5
自己引用率: 3.4%
年間論文数: 492

Biomaterials Science is an international high impact journal exploring the science of biomaterials and their translation towards clinical use. Its scope encompasses new concepts in biomaterials design, studies into the interaction of biomaterials with the body, and the use of materials to answer fundamental biological questions. Papers do not necessarily need to report a new biomaterial but should provide novel insight into the biological applications of the biomaterial. Articles that primarily focus on demonstrating novel materials chemistry and bring a molecular picture to bear on a given material’s suitability as a biomaterial are more suited to our companion journal, Journal of Materials Chemistry B. Biomaterials Science publishes primary research and review-type articles in the following areas: molecular design of biomaterials, including translation of emerging chemistries to biomaterials science of cells and materials at the nanoscale and microscale materials as model systems for stem cell and human biology materials for tissue engineering and regenerative medicine (Nano)materials and (nano)systems for therapeutic delivery interactions at the biointerface biologically inspired and biomimetic materials, including bio-inspired self-assembly systems and cell-inspired synthetic tools next-generation biomaterials tools and methods

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。