AVT (Shanghai) Pharmaceutical Tech Co., Ltd.

Исследования по применению трегалозы в клеточной криоконсервации: криоконсервация стволовых клеток, полученных из жировой ткани

В предыдущем выпуске мы поделились исследованием по использованию дигидрата D(+)-трегалозы в криоконсервации клеток-предшественников олигодендроцитов человека (OPCs). Исследование заключило что криоконсервация среда добавленная с дигидратом д (+)-трегалозе была соответствующая для долгосрочного криоконсервации ОПК и помогла улучшить тариф спасения клетки.


В этом выпуске давайте посмотрим на исследование криопротектора (CPA) D(+)-трегалозы дигидрат + глицерин в криоконсервации стволовых клеток жирового происхождения (ADSCs) для содействия заживлению ран.



Исследование CPA D(+)-трегалозы дигидрат + глицерин в криоконсервации ADSC для содействия заживлению ран



1. ADSC и криопротекторы


Адипозные стволовые клетки (АДСК) обладают потенциалом дифференцировки в клетки мезодермального происхождения, такие как адипогенные, остеогенные и хондрогенные клетки, а также обладают иммуносупрессивными эффектами, которые имеют перспективы клинического применения в регенеративной медицине и лечении рефрактерных иммунных нарушений. Исследования ADSC стали одной из горячих областей исследований в медицинском сообществе.


Одной из проблем в современной терапии ADSC является эффективное и безопасное криоконсервация ADSC. Традиционный CPA составляет 10% DMSO + 90% FBS. Однако использование ДМСО в долгосрочной криоконсервации клеток может увеличить скорость апоптоза, поскольку ДМСО является цитотоксическим и нарушает процесс метилирования ДНК тканей, в то время как FBS содержит ксеногенные белки животного происхождения, которые могут вводить зоонозные вирусы или могут приводить к аллергическим реакциям. Таким образом, этот CPA не подходит для клинического применения.


Исследователи из Девятой народной больницы, аффилированной с Шанхайским университетом Jiao Tong University School of Medicine, обнаружили в предварительномIn vitroЭксперимент что составное КПА 1,0 мол/Л д (+)-двугидрат треалосе + глицерол 20% не показало никакие статистические разницы в жизнеспособности клетки, способности пролиферации клетки при использовании для криоконсервации АДСКс сравненного к традиционному КПА, но емкость миграции была значительно лучше.


Исследователи дополнительно изучилиIn vivoБиологические эффекты ADSC после оттаивания, криоконсервированные в вышеуказанном композитном CPA в моделях ран мыши.


2. Подготовка СЗД


① Составное КПА (группа теста): 1,0 мол/Л д (+)-двугидрат трегалосе + глицерол 20%, с растворителем амортизированного фосфатом соляного (ПБС, пэ-аш 7,4).

② Традиционный CPA (контрольная группа 1): 10% ДМСО + 90% FBS.

③ Нормальный физиологический раствор (контрольная группа 2): без криопротектора.

CPA готовили перед использованием и фильтровали через фильтр 0,22 мкм.


3. Результаты исследования


① Жизнеспособность и морфология клеток:


Полученные из жировой ткани стволовые клетки (ADSCs), криоконсервированные композитным CPA, сохраняли хорошую жизнеспособность и морфологию клеток после оттаивания. Не было существенных различий в жизнеспособности клеток в тестовой группе, контрольной группе 1 и группе свежих ADSC. Морфология клеток ADSC из вышеуказанных трех групп оставалась в основном неизменной после культивирования в инкубаторе в течение 72 часов.

avt-pharma-20230529-9.jpg

avt-pharma-20230529-10.jpg

② Скорость заживления ран:


В рану моделей раны мыши ADSC, криоконсервированные с композитным CPA, свежие ADSC и нормальный физиологический раствор были введены соответственно.


На 7-й день скорость заживления ран для композитной CPA была значительно выше по сравнению с контрольной группой 2, и не было никакой существенной разницы по сравнению со свежей группой ADSC.


На 14-й день заживление ран для трех групп следовало той же тенденции.

avt-pharma-20230529-11.jpg

③ Влияние на повторную эпителиализацию раны и отложение коллагена


На 14-й день реэпителизация раны была лучше для тестовой группы и группы свежих ADSCs, для которых была сформирована грануляционная ткань и коллаген был равномерно и упорядоченно распределен. Результаты показали, что ADSC, криоконсервированные композитным CPA, имеют биологические функции стимулирования реэпителизации раны и отложения коллагена, аналогичные свежим ADSC.

avt-pharma-20230529-12.jpg


④ Влияние на способность ангиогенеза

CD31, также известный как молекула адгезии тромбоцитов эндотелиальных клеток, в основном используется для демонстрации присутствия эндотелиальных клеток и оценки ангиогенеза. Иммунофлуоресцентное окрашивание CD31 обычно проводится для наблюдения ангиогенеза в инфицированных тканях во время лечения.


На 7-й и 14-й день проводили иммунофлуоресцентное окрашивание CD31 на раневой ткани и собирали количественные данные. Результаты показали, что оба ADSC, криоконсервированные композитным CPA, и свежие ADSC могут эффективно способствовать ангиогенезу.

avt-pharma-20230529-13.jpg

avt-pharma-20230529-14.jpg

4. Обсуждение


Заживление ран-это динамичный и сложный патологический процесс, включающий взаимную координацию между клетками, факторами роста, внеклеточным матриксом, нервами, а также кровеносными сосудами.


Жировые стволовые клетки (ADSC) представляют собой тип взрослых мезенхимальных стволовых клеток, которые могут способствовать отложению коллагена, васкуляризации тканей через паракрин различных цитокинов и участвовать в иммунной регуляции, способствуя заживлению ран. Кроме того, ADSC могут дифференцироваться в эпителиальные клетки, кератиноциты и дермальные фибробласты, которые непосредственно способствуют заживлению ран.


ADSC обычно получают с помощью хирургических процедур. Многолинейный потенциал дифференциации ADSCs значительно уменьшается с увеличением возраста донора. Если ADSC, полученные от молодого донора в результате одной операции, можно криоконсервировать, а затем использовать несколько раз по мере необходимости, стоимость лечения пациентов может быть значительно снижена, а влияние возраста донора на результаты лечения может быть уменьшено.


В этом исследовании модели спинной раны мыши использовались для сравнения терапевтических эффектов криоконсервированных ADSC после оттаивания и свежих ADSC. Согласно результатам, ADSC, криоконсервированные композитным CPA, показали ту же способность способствовать заживлению ран, что и свежие ADSC после оттаивания. Используя составное криопротектант 1,0 мол/Л д (+)-дигидрат треалосе + глицерол 20% для криоконсервации АДСК не повлияло наIn vivoБиологической функции клеток.


Композитные криопротекторы могут оказывать дополнительные защитные эффекты во время замораживания клеток с помощью различных механизмов.


Д (+)-двугидрат треалосе, как не-проницаемый криопротектант, имеет относительно низкую молекулярную массу и формирует защитную мембрану на поверхности клетки, уменьшая крио-повреждение к клеткам. Однако дигидрат D(+)-трегалозы не может проникать через клеточную мембрану, ограничивая ее защитную эффективность.


Глицерин, как проницаемый криопротектант, играет защитную роль путем увеличение выкостности решения и уменьшение образования кристаллов льда, и может помочь двугидрату д (+)-треалосе прорезать клеточную мембрану для того чтобы улучшить защитное влияние двугидрата д (+)-треалосе.


Это исследование показало, что безопасный и нетоксичный композитный CPA дигидрата D(+)-трегалозы + глицерина может эффективно защитить жизнеспособность и биологические функции ADSCs во время замораживания и гарантировать, что клетки имеют тот же эффект стимулирования регенерации тканей, что и свежие ADSCs после оттаивания. Это биологически безопасный криопротектор стволовых клеток с большими перспективами клинического применения.