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Generation of niche tuned antifibrotic fibroblasts and non-viral mediated endothelial commitment using adipose stem cells for dermal graft development.
Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-04-03 , DOI: 10.1002/jbm.b.34611
Amita Ajit 1 , Rashmi Ramakrishnan 1 , Santhoshkumar T Retnabai 2 , Manesh Senan 3 , Lissy K Krishnan 1
Affiliation  

Cell‐based skin substitute generation has seen considerable development. Combining synthetic scaffolds with biomimetic fibrin does direct both exogenous and endogenous stem cell differentiation, addressing needs for reliable tissue engineering. However, lack of immediate vasculature within implantable grafts remains critical for its sustenance and integration. Multipotency, high proliferation potential, ability to release multiple growth factors (GFs), and autologous availability highlight the use of human adipose derived mesenchymal stem cells (hADMSCs) in tissue‐engineered dermal grafts (TEDG) construction. However, hADMSCs' insufficiency to independently establish angiogenesis within tissue constructs demands improvement of stem cell application for dermal graft survival. Approaches to harness microenvironmentally sensitive paracrine interactions could improve the angiogenic efficiency of hADMSCs within TEDG. This study conceptualized a fibrin‐based niche, to direct hADMSCs toward a nonfibrotic fibroblast commitment and incorporation of bioengineered hADMSCs, specifically releasing potent angiogenic factors within TEDG. Coexistence of tuned fibroblast and endothelial lineage committed cells contributed to well‐regulated extracellular matrix formation and prevascularization. Adequate cell proliferation; sustained transient release of angiogenic GFs till 20 days; directed dermal, endothelial, fibroblast, and vascular smooth muscle cell differentiation; and favored elastin and collagen deposition were achieved in vitro. In conclusion, specific niche composition and employment of bioengineered hADMSCs favor implantable TEDG construction.

中文翻译:

使用脂肪干细胞进行真皮移植物发育,生成生态位调节的抗纤维化成纤维细胞和非病毒介导的内皮细胞。

基于细胞的皮肤替代品的产生已经取得了长足的发展。将合成支架与仿生纤维蛋白相结合确实可以指导外源性和内源性干细胞分化,满足对可靠组织工程的需求。然而,可植入移植物中缺乏即时脉管系统对其维持和整合仍然至关重要。多能性、高增殖潜力、释放多种生长因子 (GF) 的能力和自体可用性突出了人类脂肪来源间充质干细胞 (hADMSCs) 在组织工程真皮移植物 (TEDG) 构建中的应用。然而,hADMSCs 不足以在组织结构内独立建立血管生成,因此需要改进干细胞应用以促进真皮移植物的存活。利用微环境敏感的旁分泌相互作用的方法可以提高 TEDG 内 hADMSCs 的血管生成效率。该研究概念化了一个基于纤维蛋白的生态位,将 hADMSCs 导向非纤维化成纤维细胞的承诺和生物工程 hADMSCs 的掺入,特别是在 TEDG 内释放有效的血管生成因子。调谐成纤维细胞和内皮谱系定向细胞的共存有助于调节良好的细胞外基质形成和血管前化。足够的细胞增殖;血管生成 GF 的持续瞬时释放直至 20 天;定向真皮、内皮、成纤维细胞和血管平滑肌细胞分化;并获得了有利的弹性蛋白和胶原蛋白沉积 该研究概念化了一个基于纤维蛋白的生态位,将 hADMSCs 导向非纤维化成纤维细胞的承诺和生物工程 hADMSCs 的掺入,特别是在 TEDG 内释放有效的血管生成因子。调谐的成纤维细胞和内皮谱系定向细胞的共存有助于调节良好的细胞外基质形成和血管前化。足够的细胞增殖;血管生成 GF 的持续瞬时释放直至 20 天;定向真皮、内皮、成纤维细胞和血管平滑肌细胞分化;并获得了有利的弹性蛋白和胶原蛋白沉积 该研究概念化了一个基于纤维蛋白的生态位,将 hADMSCs 导向非纤维化成纤维细胞的承诺和生物工程 hADMSCs 的掺入,特别是在 TEDG 内释放有效的血管生成因子。调谐成纤维细胞和内皮谱系定向细胞的共存有助于调节良好的细胞外基质形成和血管前化。足够的细胞增殖;血管生成 GF 的持续瞬时释放直至 20 天;定向真皮、内皮、成纤维细胞和血管平滑肌细胞分化;并获得了有利的弹性蛋白和胶原蛋白沉积 调谐成纤维细胞和内皮谱系定向细胞的共存有助于调节良好的细胞外基质形成和血管前化。足够的细胞增殖;血管生成 GF 的持续瞬时释放直至 20 天;定向真皮、内皮、成纤维细胞和血管平滑肌细胞分化;并获得了有利的弹性蛋白和胶原蛋白沉积 调谐成纤维细胞和内皮谱系定向细胞的共存有助于调节良好的细胞外基质形成和血管前化。足够的细胞增殖;血管生成 GF 的持续瞬时释放直至 20 天;定向真皮、内皮、成纤维细胞和血管平滑肌细胞分化;并获得了有利的弹性蛋白和胶原蛋白沉积体外。总之,特定的生态位组成和生物工程 hADMSCs 的使用有利于可植入的 TEDG 结构。
更新日期:2020-04-03
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