ENCAPSULATION OF RAT BONE MARROW-DERIVED MESENCHYMAL STEM CELLS (RBMMSCS) IN COLLAGEN TYPE I CONTAINING PLATELET-RICH PLASMA FOR OSTEOARTHRITIS TREATMENT IN RAT MODEL
استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان اینکپسوله شده در کلاژن نوع I همراه با PRP به منظور درمان استئوآرتریت در مدل موش صحرایی
[Dissertation]
Mohammad Shahidul Islam
محمدشهید اسلام
Tehran University of Medical Sciences, Medicine school
2023
117p
P.H.D
Applied Cell Science
1402/02/06
20
Introduction: Osteoarthritis (OA) is the most common form of degenerative joint disease, with over one out of four adults being affected by it, but even further prevalent in the aging population. The currently in-use therapeutic approaches are mainly aimed at ameliorating symptoms and hindering progression of the disease. With the emergence of regenerative medicine in recent years, tissue engineering and stem cell therapies have been increasingly investigated as prospective curative strategies for OA. Aim: The current study was aimed at assessing the efficacy and safety of an injectable tissue-engineered construct comprised of BMMSCs, PRP, and Collagen type I in OA rat model. Methods: After ethically euthanizing male Wistar rats, their BMMSCs were extracted, expanded and characterized, after which tissue-engineered constructs were formed by combining proper amounts of collagen type I, PRP and rBMMSCs. After evaluating PRP efficacy to induce chondrogenic differentiation of encapsulated cells in vitro, the constructs were injected into knee joints in OA rat model (24 rats in 4 groups of OA, OA+MSC, OA+ MSC+ Collagen, OA+ Collagen+ MSC+ PRP). Animals were euthanized after 6 weeks and knee joint samples were pathologically examined to evaluate the efficiency of the OA treatments. Results: Tissue-engineered constructs were successfully fabricated and in vitro examination revealed higher expression of chondrogenic genes and proteins induced in the PRP group compared to the others. Histopathological evaluation of knee joint samples also demonstrated desirable regenerative outcome in the rBMMSCs+ PRP+ Collagen group in comparison with the others. Conclusion: In this study, we were able to introduce an injectable tissue engineered construct comprised of rBMMSCs+ PRP+ Collagen type I potentially capable of exerting regenerative effects on cartilage damage, which can be further investigated as a curative intervention for OA
مقدمه: استئوآرتریت (OA) شایع ترین شکل بیماری دژنراتیو مفصلی است که از هر چهار بزرگسال بیش از یک نفر تحت تاثیر آن قرار می گیرد، اما در جمعیتهای مسن نیز شایع است. رویکردهای درمانی در حال استفاده عمدتاً با هدف بهبود علائم و جلوگیری از پیشرفت بیماری است. با ظهور پزشکی بازساختی در سال های اخیر، مهندسی بافت و درمان های سلول های بنیادی به طور فزاینده ای به عنوان استراتژی های درمانی آینده نگر برای استئو ارتریت مورد بررسی قرار گرفته اند.هدف: مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کارایی و بررسی ایمنی تزریق یک ساختار مهندسی بافت متشکل از سلول های بنیادی مزانشیمی مستخرج از مفز استخوان موش صحرایی (rBMMSC) همراه با پلاسمای غنی از پلاکت (PRP) و کلاژن نوع یک در مدل موش صحرایی OA انجام شد.روش ها: پس از کشتن موشهای نر ویستار طبق پروتکل های اخلاقی ، BMMSC های آنها استخراج، کشت و تعیین هویت شد. سپس سلول های بنیادی مزانشیمی داخل کلاژن نوع یک تنها و یا همراه با PRP اینکپسوله شدند. پس از ارزیابی اثر PRP بر القای تمایز غضروفی سلولهای محصورشده در شرایط آزمایشگاهی، سازهها به مفاصل زانو در مدل موش OA (24 موش در 4 گروه OA، OA+MSC، OA+ MSC +کلاژن، OA +کلاژن+ MSC+ PRP) تزریق شدند. حیوانات پس از 6 هفته معدوم شدند و نمونه های مفصل زانو برای ارزیابی کارایی درمان های OA مورد بررسی پاتولوژی قرار گرفتند.یافته ها: سازه های مهندسی بافت با موفقیت ساخته شدند و بررسی آزمایشگاهی بیانگر بیان ژن های غضروفی و پروتئین های القا شده در گروه PRP در مقایسه با سایر گروه ها را نشان داد. ارزیابی پاتولوژی نمونه های مفصل زانو نیز نتایج بهبود مطلوبی را در گروه کلاژن rBMMSCs+ PRP+ در مقایسه با سایر گروه ها نشان داد.نتیجه گیری: در این مطالعه، ما توانستیم یک ساختار مهندسی بافت تزریقی متشکل از rBMMSCs + PRP +کلاژن نوع یک را معرفی کنیم که به طور بالقوه قادر به اعمال اثرات بازسازی بر آسیب غضروف است، که می تواند به عنوان یک مداخله درمانی برای OA بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.
استئوآرتریت
Osteoarthritis
بافتها
Tissue engineering
-- به زبان ساده
-- Popular works
-- مهندسی
a04
a04
a06
a06
Mesenchymal stem cells
سلول های بنیادی مزانشیمی
Collagen type I
کلاژن نوع یک
PRP
, Author
, Author
Islam, Mohammad Shahidul
اسلام، محمدشهید
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
Ai, Jafar
آی، جعفر
Ebrahimi Barough, Somayeh
ابراهیمی باروق، سمیه
Al Mahtab, Mamun
آل مهتاب، مامون
Aghayan, Hamid Reza
آقایان، حمیدرضا
Shirian, Sadegh
شیریان، صادق
Arjmand, Babak
ارجمند، صادق
Tehran University of Medical Sciences, Medicine school