) were allocated into 4 groups. After a 5 mm sized FTRCTT just proximal to the insertion site on the subscapularis tendon was created by excision, the wound was immediately covered by a silicone tube to prevent natural healing. After 6 weeks, 4 injectants (0.2 mL normal saline, G1-SAL; 0.2 mL PDRN, G2-PDRN; 0.2 mL UCB-MSCs, G3-MSC; and 0.2 mL UCB-MSCs with 0.2 ml PDRN, G4-MSC + PDRN) were injected into the FTRCTT under US guidance. We evaluated gross morphologic changes on all rabbits after sacrifice. Masson’s trichrome, anti-type 1 collagen antibody, bromodeoxyuridine, proliferating cell nuclear antigen, vascular endothelial growth factor, and platelet endothelial cell adhesion molecule stain were performed to evaluate histological changes. Motion analysis was also performed. Results. The gross morphologic mean tendon tear size in G3-MSC and G4-MSC + PDRN was significantly smaller than that in G1-SAL and G2-PDRN (). However, there were no significant differences in the tendon tear size between G3-MSC and G4-MSC + PDRN. In G4-MSC + PDRN, newly regenerated collagen type 1 fibers, proliferating cell activity, angiogenesis, walking distance, fast walking time, and mean walking speed were greater than those in the other three groups on histological examination and motion analysis. Conclusions. Coinjection of UCB-MSCs and PDRN was more effective than UCB-MSC injection alone in histological and motion analysis in a rabbit model of chronic traumatic FTRCTT. However, there was no significant difference in gross morphologic change of tendon tear between UCB-MSCs with/without PDRN injection. The results of this study regarding the combination of UCB-MSCs and PDRN are worth additional investigations."> 全层的治疗肩袖肌腱撕裂使用脐带血液间充质干细胞和Polydeoxyribonucleotides兔模型 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果
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干细胞国际
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干细胞国际/2018年/文章
特殊的问题

间充质干细胞作为启动子、增强子和组织者的再生医学转化2018

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2018年 |文章的ID 7146384 | https://doi.org/10.1155/2018/7146384

东爱Kwon Gi-Young公园,唱Chul李, ”全层的治疗肩袖肌腱撕裂使用脐带血液间充质干细胞和Polydeoxyribonucleotides兔模型”,干细胞国际, 卷。2018年, 文章的ID7146384, 11 页面, 2018年。 https://doi.org/10.1155/2018/7146384

全层的治疗肩袖肌腱撕裂使用脐带血液间充质干细胞和Polydeoxyribonucleotides兔模型

东爱Kwon,1 Gi-Young公园,1 和 唱Chul李2

1康复医学,大邱天主教大学的医学院,韩国大邱

2部门和康复医学研究所,延世大学医学院,首尔,韩国

学术编辑器:安德里亚Ballini
收到了 2017年12月27日
修改后的 2018年3月29日
接受 2018年4月11日
发表 2018年5月15

文摘

客观的。本研究的目的是研究超声波再生的影响,(我们)指导与人类脐带血液注射间充质干细胞(UCB-MSCs)和/或polydeoxyribonucleotide (PDRN)注入一种慢性创伤性全层肩袖肌腱撕裂(FTRCTT)在兔模型。方法。兔子( )被分配成4组。后一个5毫米大小的FTRCTT只是近端在肩胛下肌肌腱插入站点是由切除,伤口立即被覆盖的硅胶管,防止自然愈合。6周后,4注入物(0.2毫升生理盐水G1-SAL;0.2毫升PDRN G2-PDRN;0.2毫升UCB-MSCs G3-MSC;和0.2毫升UCB-MSCs PDRN 0.2毫升、G4-MSC + PDRN)注入FTRCTT在我们的指导下。我们评估总值形态学变化对所有兔子后牺牲。马森的三色的,1型胶原抗体,溴脱氧尿苷,增殖细胞核抗原,血管内皮生长因子、血小板内皮细胞粘附分子染色进行评估组织学变化。运动分析也执行。结果。总值形态学的意思是肌腱撕裂大小G3-MSC和G4-MSC + PDRN显著低于G1-SAL和G2-PDRN ( )。然而,没有明显差异的肌腱撕裂大小G3-MSC和G4-MSC + PDRN之间。在G4-MSC + PDRN新再生胶原蛋白1型纤维,增殖细胞活动,血管生成,步行距离,快走时间,意味着步行速度大于其他三组的组织学检查和运动分析。结论。Coinjection UCB-MSCs和PDRN比UCB-MSC注射更有效独自在组织学和运动分析慢性创伤FTRCTT兔模型。然而,在总形态学变化没有显著差异之间的肌腱撕裂UCB-MSCs有/没有PDRN注入。这项研究的结果对于UCB-MSCs和PDRN值得额外的调查。

1。介绍

肩袖肌腱撕裂(RCTTs)是最常见的肌腱损伤在成年人和影响大约30%的人超过60岁(1]。虽然手术修复RCTT是最为常见的整形手术之一,肩袖肌腱修复范围广泛的失败率从20%到90% (2]。目前的治疗方法不实现RCTT的生理修复,修复肌腱的质量并不是最优(3]。这些缺陷使得尝试再生RCTT使用生物佐剂。间充质干细胞(msc)已被建议作为一个有吸引力的替代来克服当前治疗的局限性(4]。各种msc、人类脐带血液msc (UCB-MSC)治疗潜力大于msc来自其他组织的属性,包括在受伤组织的能力,低免疫原性、多向分化,大量分泌的概要文件(5]。高龄患者自体msc的功能或重要并发症受损,因此和同种异体UCB-MSCs可能特别的好处在老人或多个并存病(6]。此外,在大量投入商业化生产UCB-MSCs可以用相同的质量。

Polydeoxyribonucleotide (PDRN)是一种生物辅助的优点一样UCB-MSCs商业大规模生产。PDRN是DNA的混合聚合物链长度从50到2000个基点。它从鳟鱼精子中提取和纯化制备含有高百分比的DNA。PDRN嘧啶和嘌呤的来源和刺激核酸合成通过救助途径(7]。PDRN可以诱导血管生成和胶原蛋白的合成,也有抗炎活动(8]。最近发表的一项研究报告的有效性PDRN治疗慢性肩袖疾病(9]。

我们的研究的目的是评估的有效性UCB-MSCs和/或PDRN注射在一只兔子再生个随机对照试验模型。这是第一个报告比较干细胞的再生效果和PDRN RCTT的典范。

2。材料和方法

2.1。动物模型

Twelve-week-old,男,新西兰白兔( )被安置在不同的金属笼子23±2°C的温度和相对湿度45±10%。他们有免费的自来水和商业兔子喂食的饮食。兔子没有收到额外的锻炼,和所有被允许做正常的活动在65年的45××30厘米的笼子里。动物实验进行按照国际公认的指导方针和批准的大学医学院动物保健和使用委员会。

麻醉诱导使用异氟烷(JW制药、高阳市、韩国)蒸发在氧气和交付使用一个大型动物循环系统。在全身麻醉下,5毫米直径全层RCTTs (FTRCTTs)创建近端插入网站左边的肩胛下肌肌腱切除病人使用活检穿孔5毫米LZ (SFM, Wachtersbach,德国)。每个切除伤口立即被覆盖着彭罗斯resorbable轮硅胶引流管(Sewoon医疗有限公司,天安号,韩国)诱导慢性肩袖撕裂。使用皮下和皮肤缝合切口关闭(10]。

2.2。间充质干细胞

UCB收集后孕妇新生儿脐静脉的交付与知情同意。msc被隔绝的联合和培养11,12]。表达的细胞群分化105 (CD105, 96.93%), CD90 (98.96%)、CD29(98.26%),存在(81.29%)、CD73 (83.49%)、CD45 (0.26%)、CD14(1.0%),和人类白细胞抗原D相关(HLA-DR, 0.18%)。他们也表达多能标记包括octamer-binding转录因子4(30.5%)和stage-specific胚胎抗原4 (67.7%)。UCB-MSCs可以分化成细胞类型包括呼吸道上皮细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞体外诱导与特定的刺激(13- - - - - -15]。我们确认的分化潜能和核型稳定UCB-MSCs通过11。与粘性透明质酸UCB-MSCs涨跌互现。

2.3。动物分组和注射

乌干达总统约六周后,插入管被诱导慢性FTRCTT。的网站全层肩胛下肌肌腱撕裂证实,使用皮下和皮肤缝合切口。兔子被随机分配到四个治疗组( 每组)切除后4 - 6周。组1 (G1-SAL)注射0.2毫升的生理盐水,组2 (G2-PDRN)与0.2毫升商业获得PDRN (Hidr、BMI韩国,汉城,韩国;图1(一)),组3 (G3-MSC)和0.2毫升(1×106细胞)UCB-MSCs(数字1 (b)- - - - - -1 (d)),和组4 (G4-MSC + PDRN)与0.2毫升UCB-MSCs和0.2毫升PDRN。所有的兔子都安乐死接受(图4周2)。所有注射进行超声(美国)指导下使用我们系统和一个18 ~ 5 MHz多频线性传感器(EPIQ 5;飞利浦医疗保健、安多弗、马、美国)。没有服用药物,和所有的兔子在马蹄足位置使用弹性绷带固定在注射后2天。

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图1
人类脐带血液间充质干细胞(msc), polydeoxyribonucleotide (PDRN)和超声图像。(一)PDRN。(b) msc。(c)注入了左肩的肩胛下肌全层超声指导下眼泪。(d)纵向超声图像显示针(箭头所指)左肩肩胛下肌的兔子。T:肌腱;我:注入物。

图2
时间轴的盐水,PDRN, MSC, PDRN MSC注入。生理盐水(0.2毫升;组1:SAL)、PDRN(0.2毫升;组2:PDRN), MSC(0.2毫升;组三:MSC)和MSC PDRN(0.2毫升;第四组:MSC + PDRN)超声指导下注入左肩肩胛下肌全层撕裂6周后创建的泪水。分析包括撕裂网站的总形态、组织学检查,注射后4周和运动分析的四个不同的解决方案。所有的兔子都由一氧化碳吸入后4周注射安乐死的不同解决方案。PDRN: polydeoxyribonucleotide;MSC:人类脐带血液间充质干细胞。
2.4。总值形态学检查

总进行了形态学检查每只兔子被安乐死。每个肌腱撕裂分为部分或全部厚度。总值形态学肌腱眼泪拍摄使用透明塑料尺子肩胛下肌肌腱撕裂撕裂的中心附近站点允许使用ImageJ软件计算的大小(马里兰州贝塞斯达国家健康研究所)通过跟踪概述撕裂边缘注射前和4周时接受。

2.5。组织学检查组织准备

兔子是牺牲在全身麻醉下毕竟肌内注射。肩胛下肌肌腱撕裂区域的分割,与neutral-buffered福尔马林固定24小时。每个标本都嵌入在石蜡(Paraplast;牛津大学,圣路易斯,密苏里州,美国)和切矢状到5μ米厚的串行部分。标本被沾hematoxylin-eosin())和马森的三色的(MT)染色,光学显微镜检查。

2.6。免疫组织化学

免疫组织化学染色的肌腱部分做了胶原纤维使用鼠标anti-collagen 1单克隆抗体(COL-1 Abcam,剑桥,英国)并使用5-bromo-2增殖细胞的标记 脱氧尿苷(BrdU;开曼化学,安阿伯市,美国MI)。完成BrdU染色,兔子是术后25毫克/公斤BrdU腹腔内。24小时后,每只兔子是牺牲和石蜡包埋部分准备。部分是孵化0.1%胰蛋白酶10分钟37°C和1 N HCl 30分钟56°C到变性DNA。预培养内生氧化物酶被抑制的0.3%过氧化氢(H2O2)磷酸盐(PBS) 30分钟,和非特异性蛋白质绑定被PBS中含10%普通马血清(美国向量实验室,伯林盖姆,CA) 30分钟。部分在单克隆anti-BrdU孵化(Sigma-Aldrich 1: 100年,圣路易斯,密苏里州,美国)在室温下2小时,用PBS洗了三次。二次抗体(1:100),生物素化的anti-mouse免疫球蛋白(向量实验室),是在室温下放置1小时的部分,其次是三个洗PBS。Avidin-biotin-peroxidase复杂(ABC、向量实验室)放置在1小时的部分,其次是三PBS洗,并进一步了过氧化物酶反应使用0.05米Tris-HCl (pH值7.6)含0.01% H2O2和0.05% 3、3 -diaminobenzidine (Sigma-Aldrich)。与苏木精复染色的部分,然后安装。幻灯片与光学Axiophot显微镜检查(德国卡尔蔡司)和AxioCam MRc5(德国卡尔蔡司)。immunopositive细胞或细胞核的数量统计。

肌腱部分是彩色标记的使用鼠标anti-proliferating细胞核增殖细胞抗原单克隆抗体(PCNA、PC10圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯,CA,美国),血管生成标记使用anti-vascular内皮细胞生长因子多克隆抗体(VEGF - 20,圣克鲁斯生物技术)和抗血小板内皮细胞粘附molecule-1多克隆抗体(PECAM-1 M-20,圣克鲁斯生物技术)。标记的部分是应用I型和III型胶原纤维使用鼠标COL-I或鼠标坳三世。脱水,石蜡包埋部分被清除和清洗PBS。抗原进行检索使用乙二胺四乙酸(EDTA)缓冲区(1毫米EDTA, pH值8.0)30分钟在95°C冷却紧随其后。内源性氧化物酶被预孵化抑制0.3% H2O2在PBS 30分钟,和非特异性蛋白质绑定被PBS中含10%普通马血清30分钟。部分是孵化在初级抗体(1:100 ~ 1:200)在室温下2小时,洗了三次PBS。二次抗体(1:100),生物素化的anti-mouse免疫球蛋白或生物素化的anti-rabbit免疫球蛋白或生物素化的抗体免疫球蛋白(向量实验室),是在室温下放置1小时的部分,用PBS洗了三次。部分暴露在ABC 1小时,与PBS洗了三次,接受过氧化物酶反应使用0.05米Tris-HCl (pH值7.6)含0.01% H2O2和0.05% 3、3 Sigma-Aldrich -diaminobenzidine (DAB)。与苏木精复染色的部分,然后安装。幻灯片使用光学Axiophot显微镜检查配有AxioCam MRc5。每个幻灯片是评估根据积极的免疫染色强度。

30从每组随机选定字段拍摄使用AxioCam MRc5界面的光学Axiophot显微镜。的AxioVision SE64(德国卡尔蔡司)计划是用于分析。核BrdU半定量的评分系统,PCNA,和胞质标记(VEGF和PECAM-1)考虑使用染色区域的强度和范围;这种方法被广泛接受并应用于先前的研究[16,17]。简而言之,阳性染色细胞的比例得分为0(没有细胞染色阳性),1 (1% -10% stain-positive细胞),2 -33% stain-positive细胞(11%),3 (34% -66% stain-positive细胞)和4 (67% -100% stain-positive细胞)。坳的强度我或坳三世积极疣状被分级为−,+、+ +、+ + +(负的,轻微的积极、适度积极的和强阳性染色,职责)。

2.7。运动分析

兔子是在注射前进行的运动分析和4周接受。兔子习惯30分钟前空地进行运动分析(18]。他们被放置在一个3×3 M竞技场,允许自由探索的5分钟。他们的动作是单独评估使用电视系统配备一个摄像头(智能;Panlab,西班牙巴塞罗那),记录了兔子的水平活动。五分钟的步行距离,快走时间,意味着步行速度测量。

2.8。统计分析

统计分析进行SPSS程序为Windows程序,19.0版(美国SPSS Inc .,芝加哥,IL)。除了标准的描述性统计计算(手段和标准错误),方差分析是用来确定统计社会团体内部的差异和群际。方差分析时产生了显著的结果表明该组织明显不同于其他人,图基的测试也执行。平均值是95%置信区间,和所有的数据表示为±标准错误的手段。在预定的显著水平 和 。

3所示。结果

在接受4周,观察RCTT G1-SAL所有八个兔子。在G2-PDRN partial-thickness观察肩胛下肌肌腱撕裂三兔子(37.5%)和全层肌腱撕裂五兔子(62.5%)。在G3-MSC partial-thickness观察肩胛下肌肌腱撕裂三兔子(37.5%)、全层肌腱撕裂两只兔子(25%),和几乎完全愈合三兔子(37.5%)。在G4-MSC + PDRN partial-thickness观察肩胛下肌肌腱撕裂在五兔子(62.5%)、全层肌腱撕裂在一个兔子(12.5%),和两只兔子几乎完全愈合(25%)(数据3和4)。生产总值(gdp)有显著差异形态学变化与注射前4周接受G3-MSC和G4-MSC + PDRN。


图3
肩胛下肌肌腱的形态总值(A1-B4)发现在组1,2,3,4。(A1-A4)预处理图像。金融交易税是所有四组中观察到。(B1-B4)后处理图像。金融交易税总值显示和形态学变化之间的预处理及后处理四个星期G1-SAL G2-PDRN。总之间的形态变化有显著差异在G3-MSC预处理及后处理四个星期,G4-MSC + PDRN。生理盐水(0.2毫升;组1:SAL)、PDRN(0.2毫升;组2:PDRN), MSC(0.2毫升;组三:MSC)和MSC PDRN(0.2毫升; group 4: MSC + PDRN). MSC: human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cell; PDRN: polydeoxyribonucleotide; FTT: full-thickness tendon tear.

图4
总值形态在4周接受撕裂的网站。在所有八兔子G1-SAL观察金融交易税。在G2-PDRN,观察PTT在三个五兔子兔子和金融交易税。G3-MSC,观察PTT在三只兔子,两只兔子金融交易税,CH在三个兔子。G4-MSC + PDRN,观察PTT在五兔子,兔子金融交易税,和两只兔子CH。萨尔(生理盐水0.2毫升);PDRN (PDRN 0.2毫升);MSC (MSC 0.2毫升);和MSC + PDRN (MSC 0.2毫升PDRN 0.2毫升)。PDRN: polydeoxyribonucleotide; MSC: human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cell; FTT: full-thickness tendon tear; PTT: partial-thickness tendon tear; CH: nearly complete healing.

每组的形态学总值的意思是肌腱撕裂大小在4周接受是13.08毫米2(G1-SAL), 13.27毫米2(G2-PDRN), 3.36毫米2(G3-MSC)和3.35毫米2(G4-MSC + PDRN)。撕裂的大小G3-MSC和G4-MSC + PDRN显著低于G1-SAL和G2-PDRN ( )。生产总值(gdp)没有明显差异形态学变化和肌腱撕裂大小G3-MSC和G4-MSC + PDRN(人物之间3和5)。


图5
肩胛下肌肌腱撕裂大小在4周接受。 ,单向方差分析,图基之间的事后测试两组。萨尔(组1,生理盐水0.2毫升);PDRN(组2,PDRN 0.2毫升);MSC(组3,MSC 0.2毫升);MSC和MSC + PDRN(集团4日0.2毫升PDRN 0.2毫升)。PDRN: polydeoxyribonucleotide;MSC:人类脐带血液间充质干细胞。

)染色法,平行排列的hypercellular G1-SAL观察成纤维细胞的包,G2-PDRN, G3-MSC。这样的安排是G1-SAL几乎没有观察到。太染色,观察再生胶原纤维和沾COL-1 G2-PDRN, G3-MSC,和G4-MSC + PDRN,但染色是罕见的在G1-SAL(图6A1-B4)。许多细胞PCNA BrdU-stained也观察到在G2-PDRN再生胶原纤维,G3-MSC, G4-MSC + PDRN,但很少在G1-SAL(图6C1-D4)。免疫组织化学染色显示许多VEGF-positive细胞,PECAM-1 G2-PDRN积极观察微血管密度,G3-MSC, G4-MSC + PDRN(图6E1-F4)。在G4-MSC + PDRN新再生胶原蛋白1型纤维、细胞增殖、血管生成、步行距离,快走时间,意味着步行速度大于其他三组的组织学检查和运动分析(数据7和8、表1)。


图6
肩胛下肌肌腱的组织学检查发现在组1 (SAL),组2 (PDRN),组3 (MSC)和4 (MSC + PDRN)。(A1-A4)新再生肌腱中纤维所示(黑色箭头;马森的三色的染色;X200型)组2、3和4。一些再生胶原纤维被认为在组1。(B1-B4)再生腱纤维(黑色箭头;X200型)染色1型胶原抗体组2,3,4。一些再生腱纤维组1。(C1-D4)众多BrdU -和PCNA-stained细胞(黑色箭头,X400 X200型)观察再生腱纤维组2,3,4。几个BrdU——在组1和PCNA-stained细胞观察。 (E1-F4) Numerous VEGF-positive cells and PECAM-1 positive microvascular densities (black arrows, X200) were observed in groups 2, 3, and 4. Few VEGF-positive cells and PECAM-1-positive microvascular densities were observed in group 1. MTS: Masson’s trichrome stain; COL-1: collagen type 1; BrdU: 5-bromo-2 脱氧尿苷;PCNA:增殖细胞核抗原;MSC:人类脐带血液间充质干细胞;PDRN: polydeoxyribonucleotide;VEGF:血管内皮生长因子;PECAM:血小板内皮细胞粘附分子。

图7
半定量的分数染色组织学发现和免疫反应性。MTS的免疫反应性和1型胶原抗体染色和比例的BrdU、PCNA、VEGF和PECAM-1-positive细胞得到详细的材料和方法。 单向方差分析,图基的事后测试组。萨尔(组1,生理盐水0.2毫升);PDRN(组2,PDRN 0.2毫升);MSC(组3,MSC 0.2毫升);MSC和MSC + PDRN(集团4日0.2毫升PDRN 0.2毫升)。MSC:人类脐带血液间充质干细胞;PDRN: polydeoxyribonucleotide;VEGF:血管内皮生长因子;PECAM:血小板内皮细胞粘附分子。

图8
在4周接受运动分析的兔子。在步行距离G4-MSC + PDRN,快走,步行速度是大于其他三组运动分析。 单向方差分析,图基的事后测试组。组1(生理盐水0.2毫升)。组2 (PDRN 0.2毫升)。组3 (MSC 0.2毫升)。组4 (MSC 0.2毫升PDRN 0.2毫升)。MSC:人类脐带血液间充质干细胞;PDRN: polydeoxyribonucleotide。
组(注入方案)
0.2毫升NS (G1-SAL) 0.2毫升PDRN (G2-PDRN) 0.2毫升MSC (G3-MSC) 0.2毫升MSC + 0.2毫升PDRN (G4-MSC + PDRN)
组织学得分
MTS 0.0±0.0 0.9±0.56 2.2±0.42 3.0±0.0
1型胶原蛋白 0.2±0.42 1.1±0.31 2.1±0.31 3.0±0.0
BrdU 0.88±0.84 1.54±1.13 2.05±1.16 2.54±1.11
PCNA 1.27±0.91 2.10±1.07 2.70±1.08 3.11±1.00
VEGF 1.27±0.94 2.00±1.07 2.64±0.92 3.18±0.79
PECAM-1 1.68±0.93 2.22±0.92 2.86±0.98 3.36±0.75
运动分析
步行距离(cm) 4728.37±137.27 5416.62±323.27 6343.62±213.57 6932.37±107.74
快走的时间(%) 5.62±1.42 8.32±0.34 10.33±2.48 12.07±1.77
平均步行速度(厘米/秒) 6.3±0.57 8.36±0.39 9.62±1.78 12.3±1.13
值均值±SD。MTS的免疫反应性和1型胶原抗体染色和比例的BrdU、PCNA、VEGF和PECAM-1-positive细胞得到详细的材料和方法。NS:生理盐水;MSC:人类脐带血液间充质干细胞;PDRN: polydeoxyribonucleotide;G1-SAL: 0.2毫升生理盐水组;G2-PDRN: 0.2毫升PDRN;G3-MSC: 0.2毫升UCB-MSCs;G4-MSC + PDRN: 0.2毫升UCB-MSCs 0.2毫升PDRN;MTS:马森的三色的染色; BrdU: bromodeoxyuridine; PCNA: proliferating cell nuclear antigen; VEGF: vascular endothelial growth factor; PECAM-1: platelet endothelial cell adhesion molecule. 单向方差分析,图基的事后测试组。
表1
半定量的分数的组织学研究表明,免疫反应性的污点,和运动分析治疗组在注射后4周。

4所示。讨论

本研究的主要发现是优越的治疗效果与UCB-MSCs coinjection PDRN一起,而独自UCB-MSCs当评估功能和组织学检查。PDRN再生属性和促进伤口愈合,增强血管生成和VEGF通过腺苷的生产2受体刺激(19]。据我们所知,这是第一个研究干细胞的区别进行分析,PDRN或组合的再生治疗肩袖撕裂。UCB-MSCs和PDRN可以大量生产,同时保持相同的质量。如果可以的话,最好的组合PDRN UCB-MSCs是协同的影响或者PDRN足够有效的再生RCTTs取代昂贵的干细胞治疗。

PDRN已经证明可以改善皮肤修复过程和提高糖尿病动物的伤口强度。这些影响与VEGF的表达明显增加,主调节器受损的血管生成在糖尿病引起的伤口障碍(7]。我们推测,VEGF是一个重要的生长因子,加速愈合过程通过刺激新血管的形成区域的血液循环不良,包括全层肌腱撕裂。

UCB-MSCs是一个有吸引力的干细胞来源。优势包括非侵入式收集、优越的取向和分化潜能20.]。此外,UCB-MSCs免疫原性较低;最近的一项研究,UCB-MSCs用于前交叉韧带重建兔模型显示,没有证据表明免疫排斥反应(21]。现在发现这种良性免疫行为是一致的。

PDRN包含一个混合的脱氧核苷酸聚合物链的长度从50到2000个基点,是嘌呤和嘧啶deoxynucleosides /脱氧核苷酸的来源和基础22]。PDRN再生属性和促进伤口愈合,增强血管生成和VEGF通过腺苷的生产2受体刺激(19]。PDRN没有抗原的特性,因为它由低分了体重DNA分数可以被定义为脱氧核苷酸线性聚合物(23]。动物研究已经证明,PDRN不是致命的,无毒的肝脏,肺,脑,骨骼肌,心脏(24]。

的另一个潜在的优势组合PDRN UCB-MSCs是外生msc并不存在剂量依赖的相关性的影响。如果没有外生msc的影响与剂量成正比,最好是结合PDRN比管理大量的再生RCTT msc。最近的一项研究在猪模型慢性心肌梗死发现cardiosphere-derived细胞不断升级的剂量导致同样增强保护心脏功能和组织重构没有dose-efficacy关系(25]。我们之前(未发表)发现同意这一发现。我们先前证明注入UCB-MSCs在我们的指导下有再生影响慢性全层RCTTs。然而,没有这些再生效应差异的高和低剂量UCB-MSCs,这意味着UCB-MSCs并不存在剂量依赖的相关性的好处在我们的兔模型。虽然还需要进一步的研究,这一事实的影响UCB-MSCs并不存在剂量依赖的相关性使理性结合PDRN更具吸引力。

除了比较UCB-MSC的效果和PDRN FTRCTT,当前研究方法的重要特征。第一个特性是使用肌肉骨骼我们US-guided注入和评价RCTT大小后注入。我们试图验证只有UCB-MSCs PDRN注入的影响,不是一个辅助治疗的外科治疗FTRCTT模型。msc的影响结合外科修复在RCTT报道。然而,结合手术修复,msc是一个辅助治疗,手术修复的效果遮蔽他们的确切作用在再生肌腱撕裂26]。在这种情况下,肌肉骨骼我们可以成为一个关键介入工具再生注射疗法因为US-guided注射允许干细胞选择性为目标区域(18,27]。肌肉骨骼我们也可以允许的相对程度的准确评估的眼泪在随访期间之前牺牲兔子。我们证实了全层肌腱撕裂,6周后建立的肩袖撕裂。四个不同的注入物分别引入的眼泪我们指导下的面积。跟腱撕裂的大小是衡量我们在注射前和4周接受。兔子也做的运动分析来评估功能的改善能力而不是再生肌腱的力学性能(18]。运动分析包括步行距离、快速步行时间、平均步行速度5分钟进行注射前和4周时接受。这种分析还没有被证明是优于机械测试中常用的动物模型的肩袖撕裂(28- - - - - -30.]。然而,运动分析可能是一个重要的工具来评估治疗效果的肩袖撕裂,从功能测试证明是一个重要的工具来评估治疗的有效性FTRCTT在人类研究[31日]。

慢性RCTTs影响和阻碍病变的手术修复32]。特别是大规模FTRCTTs通常与myotendinous收缩,萎缩,肌肉和脂肪浸润,不良预后因素对手术的结果。因此,“慢性”FTRCTT模型需要准确评估的临床实用程序msc。在这项研究中,我们使用一只兔子模型的一种慢性创伤RCTT经过6周的创伤。兔子冈上肌肌肉研究脂肪变性早在4周开始,高峰在6周和缓慢的逆转12周(33]。FTRCTT变得不可挽回的大约6周后的结果过度肌腱收缩和肌肉萎缩和加强34]。因此,我们选择了6周的慢性损伤虽然我们不确认是否“慢性”研究结果出现在肌腱损伤(33- - - - - -35]。

生产总值(gdp)有显著差异形态学变化与注射前4周接受一组3和4,而不是G1-SAL G2-PDRN。之间的差异对组织担忧UCB-MSCs的存在与否。G2-PDRN兔子PDRN没有显示处理再生的效果。这证明治疗效果并不源于PDRN孤单。尽管MSC治疗肌肉骨骼损伤的初始焦点是基于他们分化成多种细胞类型的能力,最近的研究表明,干细胞治疗的有益作用主要取决于旁分泌作用[25,36]。旁分泌信号从msc调节许多细胞反应包括生存、增殖,迁移和基因表达37,38]。我们观察到hypercellular成纤维细胞的包由I型胶原蛋白的再生肌腱注入UCB-MSCs后4周。手术失败的主要原因肌腱撕裂的形成维管组织的疤痕丰富III型胶原蛋白,机械地弱于I型,在肌腱细胞外基质的主要成分39,40]。观察支持的想法注入USB-MSCs促进正常肌腱修复愈合过程的慢性RCTTs,即使USB-MSCs目前没有分化成目标细胞类型。

每组的形态学总值的意思是肌腱撕裂大小在4周接受13.08毫米2(G1-SAL), 13.27毫米2(G2-PDRN), 3.36毫米2(G3-MSC)和3.35毫米2(G4-MSC + PDRN)。以来没有明显的形态学变化和肌腱撕裂总值大小差异G3-MSC G4-MSC + PDRN,我们无法证明联合治疗与PDRN USB-MSCs是否比独自USB-MSCs更有效。然而,在G4-MSC + PDRN新再生胶原蛋白1型纤维、细胞增殖、血管生成、步行距离,快走时间,意味着步行速度大于其他三组的组织学和运动分析的基础上。

因此,当加上USB-MSCs PDRN可能有协同或相加作用RCTTs的治疗。

治疗USB-MSCs和PDRN的确切机制仍然未知。自相矛盾的是,综合效应的价值PDRN MSC将MSC再生效果的局限性。越来越多的证据表明,外生msc的再生特性主要是由于旁分泌机制,因为道msc分化差和存活率41- - - - - -43]。这个旁分泌作用可能占了,至少在某种程度上,通过微泡(MVs)释放msc、提供蛋白质,生物活性脂质和核酸受伤细胞(44]。尽管外生msc可以被视为一个潜在的治疗工具,可以促进组织修复,改善的程度受伤组织尚未与细胞移植和骨髓间充质组织细胞的分化。有必要开发获得足够数量的MVs战略。自从msc的旁分泌作用可能不是成正比的msc管理,需要其他额外的来源完全提供必要的蛋白质(或其前体),生物活性因子,和核酸19,22,23]。它假定PDRN可以满足这个角色。

在当前的研究中,0.2毫升PDRN有或没有UCB-MSCs注入正确FTSSCT在我们的指导下。这个剂量体积PDRN相同剂量的干细胞。的最佳剂量和给药途径再生所需PDRN肌腱套并不成立。我们估计,使用0.2毫升PDRN因为兔子重约5%的重量的一个典型的成人。一个研究使用3毫升在慢性肌腱套病变的患者9]。然而,在研究人类受试者,PDRN直接注入病变来证明治疗效果。半瓶PDRN(1.5毫升)每周注射了3周治疗足底筋膜炎(83毫升),5.625毫克PDRN在每周注射间隔3周治疗慢性肌腱套病变(9]。确认再生PDRN的肩袖撕裂的影响,有必要澄清PDRN的最佳剂量和给药途径。

在我们的研究有一定的局限性。首先,我们创建了5毫米直径FTRCTTs附近插入左边肩胛下肌肌腱由穿孔切除活检。每次切除后,每个伤口立即被覆盖着一个圆形的硅胶管诱导慢性肩袖撕裂模型。每个使用皮下和皮肤缝合伤口被关闭。然而,这些泪水在肌腱的身体,不是在插入站点,这不是手术修复后恢复。这一结果与高复发率(45]。第二,完成再生并没有发生。当前策略使用干细胞再生FTRCTTs可以结合机械刺激,细胞外基质的地形,生长和分化的因素,基因转染,coculture肌腱组织或细胞。未来的研究需要使用UCB-MSCs和/或PDRN与这些因素(46]。第三,确定最佳剂量的UCB-MSCs基于以前的研究。然而,正如上面提到的,剂量的PDRN决心同UCB-MSCs比较。然而,这种PDRN的剂量可能不是合适的剂量。第四,我们不执行再生肌腱的生物力学测试。最后,还会有更多的“完整”肌腱套愈合,如果测量结果在8周或更多,而不是在4周。

5。结论

在总形态学变化没有显著差异之间的肌腱撕裂UCB-MSCs只和结合PDRN注入慢性创伤FTRCTT兔模型。然而,coinjection UCB-MSCs PDRN是更有效的比注入UCB-MSCs独自在组织学和运动分析。这些结果本研究关于UCB-MSCs和PDRN保证更多的调查。

信息披露

这项研究将会在20生物材料科学与技术国际会议(5月3日,2018)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇文章的出版。

作者的贡献

董爱Kwon Gi-Young公园,唱Chul李负责概念设计和写作手稿。东爱Kwon提供学习材料。李董爱Kwon和唱Chul负责数据分析和解释。所有作者同意最后的手稿。

确认

这项研究受到了基础科学研究项目通过韩国国家研究基金会(NRF)由教育部(NRF - 2016 r1d1a1b01014260)。作者深深地感激的贡献教授和解剖学家金英淑月亮,博士,组织学资料的收集和分析。

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