BACKGROUND:Merging stem cells with biomimetic materials represent an attractive approach to tissue engineering. The development of an alternative scaffold with the ability to mimic the extracellular matrix, and the 3D gradient preventing any alteration in cell metabolism or in their gene expressionpatterns, would have many medical applications. OBJECTIVE:In this study, we introduced the use of RGD (Arg-Gly-Asp) bio-conjugated cotton to promote the growth and proliferation of mesenchymal stem cells (MSCs). METHODS:We measured the expression of stem cell markers and adhesion markers with Q-PCR and analyzed the transcriptomic. The results obtained showed that the MSCs, when cultured with bio-conjugated cotton fibers, form aggregates around the fibers while proliferating. The seeded MSCs with cotton fibers proliferated in a similar fashion to the cells seeded on the monolayer (population doubling level 1.88 and 2.19 respectively). RESULTS:The whole genome sequencing of cells adhering to these cotton fibers and cells adhering to the cell culture dish showed differently expressed genes and pathways in both populations. However, the expression of the stem cell markers (Oct4, cKit, CD105) and cell adhesion markers (CD29, HSPG2 and CD138), when examined with quantitative RT-PCR, was maintained in both cell populations. CONCLUSION:These results clearly show the ability of the cotton fibers to promote MSCs growth and proliferation in a 3D structure mimicking the in vivo environment without losing their stem cell phenotype.

中文翻译：

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RGD 生物共轭棉纤维上的干细胞生长和增殖

背景：将干细胞与仿生材料合并代表了一种有吸引力的组织工程方法。具有模拟细胞外基质能力的替代支架的开发，以及防止细胞代谢或其基因表达模式发生任何改变的 3D 梯度，将具有许多医学应用。目的：在本研究中，我们介绍了使用RGD（Arg-Gly-Asp）生物共轭棉促进间充质干细胞（MSCs）的生长和增殖。方法：我们用Q-PCR检测干细胞标志物和粘附标志物的表达并分析转录组学。获得的结果表明，MSCs 在与生物共轭棉纤维一起培养时，在增殖的同时在纤维周围形成聚集体。接种棉纤维的 MSC 以与接种在单层上的细胞相似的方式增殖（种群倍增水平分别为 1.88 和 2.19）。结果：粘附在这些棉纤维上的细胞和粘附在细胞培养皿上的细胞的全基因组测序显示，这两个群体中表达的基因和途径不同。然而，当用定量 RT-PCR 检测时，干细胞标记物（Oct4、cKit、CD105）和细胞粘附标记物（CD29、HSPG2 和 CD138）的表达在两种细胞群中都保持不变。结论：这些结果清楚地显示了棉纤维在模拟体内环境的 3D 结构中促进 MSC 生长和增殖的能力，而不会失去其干细胞表型。粘附在这些棉纤维上的细胞和粘附在细胞培养皿上的细胞的全基因组测序显示，这两个群体中表达的基因和途径不同。然而，当用定量 RT-PCR 检测时，干细胞标记物（Oct4、cKit、CD105）和细胞粘附标记物（CD29、HSPG2 和 CD138）的表达在两种细胞群中都保持不变。结论：这些结果清楚地显示了棉纤维在模拟体内环境的 3D 结构中促进 MSC 生长和增殖的能力，而不会失去其干细胞表型。粘附在这些棉纤维上的细胞和粘附在细胞培养皿上的细胞的全基因组测序显示，这两个群体中表达的基因和途径不同。然而，当用定量 RT-PCR 检测时，干细胞标记物（Oct4、cKit、CD105）和细胞粘附标记物（CD29、HSPG2 和 CD138）的表达在两种细胞群中都保持不变。结论：这些结果清楚地显示了棉纤维在模拟体内环境的 3D 结构中促进 MSC 生长和增殖的能力，而不会失去其干细胞表型。HSPG2 和 CD138)，当用定量 RT-PCR 检测时，在两个细胞群中都保持不变。结论：这些结果清楚地显示了棉纤维在模拟体内环境的 3D 结构中促进 MSC 生长和增殖的能力，而不会失去其干细胞表型。HSPG2 和 CD138)，当用定量 RT-PCR 检测时，在两个细胞群中都保持不变。结论：这些结果清楚地显示了棉纤维在模拟体内环境的 3D 结构中促进 MSC 生长和增殖的能力，而不会失去其干细胞表型。