Zeitschrift für Nanomedizin und biotherapeutische Entdeckung
Offener Zugang

Abstrakt

Dynamische Adhäsionsumgebung verändert das Differenzierungspotenzial junger und alternder mesenchymaler Stammzellen

Georgi Altankow

Die Entwicklung einer dynamischen nischenähnlichen Umgebung für Stammzellen bietet die Möglichkeit, das Schicksal von Stammzellen besser zu kontrollieren. Wir haben zum ersten Mal festgestellt, dass periodische Änderungen der Haftumgebung aus menschlichem Fettgewebe gewonnener mesenchymaler Stammzellen (ADSCs) deren asymmetrische Teilung dramatisch verändern, nicht jedoch ihre Fähigkeit zur symmetrischen Erneuerung. Dabei verwendeten wir ein intelligentes thermoresponsives Polymer (PNIPAM), um eine dynamische Haftumgebung für ADSCs zu schaffen, indem wir periodische Temperaturzyklen anwendeten, um die Interaktion zwischen adsorbierten Haftproteinen und Substrat zu stören. Die Kurven der kumulativen Populationsverdopplungszeit (CPDT) zeigten einen unbedeutenden Rückgang des untersuchten symmetrischen Zellwachstums für bis zu 13 Passagen, begleitet von kleinen Änderungen der allgemeinen Zellmorphologie und einer mäßig verringerten Ablagerung der Fibronektinmatrix (FN), wahrscheinlich als funktionelle Folge der Alterung von ADSCs. Es wurde jedoch eine wesentliche Veränderung des Differenzierungspotenzials von ADSCs sowohl in frühen als auch in späten Passagen (3. bzw. 14.) festgestellt, als die Zellen auf osteogene Differenzierungsbedingungen umgestellt wurden. Dieses Verhalten wurde durch die deutlich veränderte alkalische Phosphataseaktivität und Ca-Ablagerung (Alizarinrot) belegt, die am 3., 14. und 21. Tag im Vergleich zu den Kontrollproben aus normalem TC-Polystyrol gemessen wurden, das unter denselben Temperatureinstellungen verarbeitet wurde.