Tissue engineering has emerged as a new promising field that allow in vitro construction of whole transplantable tissue. Recently, bone marrow stem cells (BMSCs) fulfil the requirements as appropriate cell source that is renewable for cartilage tissue engineering since they were able to form hyaline-like cartilage in vitro and in vivo when cultured in media supplemented with specific growth factors. This study aimed to examine the potential of BMSCs chondrogenesis in vitro and in vivo. BMSCs were isolated from sheep and divided into a test group and control group. Control group was cultured in medium supplemented with
10% fetal bovine serum (FBS). Test group was cultured in medium supplemented with 1% FBS, 1% ITS, 5ng/mL TGF-ß3, 50ng/mL IGF-1, 40 ng/mL L-proline, 100 nM dexamethasone and 50 μg/mL ascorbic acid-2 phosphate. The experiment was carried out on athymic nude mice. Cell aggregates were formed in test group and indicated the early chondrogenesis in cell culture. Later, cells-fibrin constructs were made and implanted subcutaneously into nude mice for 5 wks, then explanted for histological examination and glycosaminoglycans (GAG) quantification. Test group constructs showed higher cartilage matrix synthesis as confirmed by Safranin O staining and GAG production. These results demonstrated the effectiveness of low serum media supplemented with TGF-ß3 in promoting chondrogenesis in BMSCs.
Supplementation of TGF-Beta3 in Low Serum Media Promotes Chondrogenesis of BMSCs
Author
Abstrak
Kejuruteraan tisu merupakan satu bidang perubatan baru yang membolehkan tisu manusia dibentuk secara in vitro sebelum pemindahan tisu dilakukan. Sel stem mesenkima daripada sum sum tulang (BMSCs) adalah sumber sel yang sesuai dalam kejuruteraan tisu tulang rawan, ekoran kebolehannya untuk membentuk rawan hialin. Kajian ini telah dijalankan untuk mengkaji potensi BMSCs untuk membentuk sel rawan secara in vitro dan in vivo. BMSCs dipencilkan daripada kambing dan dibahagikan kepada dua kumpulan; iaitu kumpulan kajian dan kumpulan kawalan. Sel di dalam kumpulan kawalan disemai di dalam medium yang mengandungi 10% serum anak lembu (FBS). Manakala, sel di dalam kumpulan kajian telah dikultur di dalam medium yang diperkaya dengan 1% FBS, 1% ITS, 5 ng/mL TGF-ß3, 50 ng/mL IGF-1, 40 ng/mL L-proline, 100 nM dexamethasone dan 50 μg / fosfat. Analisis pembentukan sel rawan telah dijalankan secara in vivo pada model mencit gondol atimus. Sel didapati beragregasi di dalam kumpulan kajian dan menunjukkan permulaannya kondrogenesis telah berlaku dalam pengkulturan sel. Kerangka fibrin yang telah disemai bersama sel yang telah atau tidak diaruh disediakan dan ditanamkan di dalam lapisan subkutaneus mencik gondol atimus selama 5 minggu. Eksplan tersebut kemudiannya dikeluarkan daripada lokasi penempelan untuk pemeriksaan histologi. Berdasarkan pewarnaan Safranin O dan pengekspresan GAG, eksplan daripada kumpulan kajian didapati menghasilkan matriks rawan pada kadar yang tinggi berbanding eksplan di dalam kumpulan kawalan. Hasil kajian ini menunjukkan keberkesanan medium rendah serum yang mengandungi TGF-ß3 merangsang pembezaan sel stem mesenkima daripada sum-sum tulang untuk menjadi sel rawan.
Kata kunci
Abstract
Keywords
|
|
