Name: a 3d system for culturing human articular chondrocytes in synovial fluid
Uploaded: 2012-01-31T13:00:00
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Nos gustaría agradecer a Robin Nye (Tufts Medical Center), Uchimura Tomoya y Dana Cairns (Tufts University) para proporcionar ayuda para el almacenamiento del líquido sinovial y la centrifugación. Este trabajo fue financiado por el NIH (1R01AR059106-01A1) de LZ

Un sistema 3D para el cultivo de condrocitos articulares humanos en el líquido sinovial En este trabajo, se encapsulan los condrocitos humanos articular en perlas de alginato usando una versión modificada de fabricación-sugirió la encapsulación de protocolo (Lonza, y 31). El uso de estas construcciones en 3D, hemos desarrollado un sistema para el cultivo de células en un medio de cultivo que contienen porcentajes variaron de líquido sinovial humano y han evaluado estas cons...

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	<li>Centers for Disease Control and P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projected+state-specific+increases+in+self-reported+doctor-diagnosed+arthritis+and+arthritis-attributable+activity+limitations--United+States,+2005-2030.">Projected state-specific increases in self-reported doctor-diagnosed arthritis and arthritis-attributable activity limitations--United States, 2005-2030.</a> MMWR. Morb. Mortal. Wkly. Rep. 56, 423-425 (2007).</li><li>Theis, K. A., Murphy, L., Hootman, J. M., Helmick, C. G., Yelin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+and+correlates+of+arthritis-attributable+work+limitation+in+the+US+population+among+persons+ages+18-64:+2002+National+Health+Interview+Survey+Data.">Prevalence and correlates of arthritis-attributable work limitation in the US population among persons ages 18-64: 2002 National Health Interview Survey Data.</a> Arthritis Rheum. 57, 355-363 (2007).</li><li>Chung, C., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+cartilage+tissue.">Engineering cartilage tissue.</a> Adv. Drug. Deliv. 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K., Marcelino, J., Baker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+secreted+glycoprotein+lubricin+protects+cartilage+surfaces+and+inhibits+synovial+cell+overgrowth.">The secreted glycoprotein lubricin protects cartilage surfaces and inhibits synovial cell overgrowth.</a> J. Clin. Invest. 115, 622-631 (2005).</li><li>Campo, G. M., Avenoso, A., Nastasi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyaluronan+reduces+inflammation+in+experimental+arthritis+by+modulating+TLR-2+and+TLR-4+cartilage+expression.">Hyaluronan reduces inflammation in experimental arthritis by modulating TLR-2 and TLR-4 cartilage expression.</a> Biochim. Biophys. Acta. , (2011).</li><li>van de Lest, C. H., van den Hoogen, B. M., van Weeren, P. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synovial+fluid+and+peripheral+blood+immune+complexes+of+patients+with+rheumatoid+arthritis+induce+apoptosis+in+cytokine-activated+chondrocytes.">Synovial fluid and peripheral blood immune complexes of patients with rheumatoid arthritis induce apoptosis in cytokine-activated chondrocytes.</a> Rheumatol. Int. 27, 901-909 (2007).</li><li>Hegewald, A. A., Ringe, J., Bartel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyaluronic+acid+and+autologous+synovial+fluid+induce+chondrogenic+differentiation+of+equine+mesenchymal+stem+cells:+a+preliminary+study.">Hyaluronic acid and autologous synovial fluid induce chondrogenic differentiation of equine mesenchymal stem cells: a preliminary study.</a> Tissue Cell. 36, 431-438 (2004).</li><li>Xu, Q. R., Dong, Y. 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Res. 28, 819-827 (2010).</li><li>Steinhagen, J., Bruns, J., Niggemeyer, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion+culture+system:+Synovial+fibroblasts+modulate+articular+chondrocyte+matrix+synthesis+in+vitro.">Perfusion culture system: Synovial fibroblasts modulate articular chondrocyte matrix synthesis in vitro.</a> Tissue Cell. 42, 151-157 (2010).</li><li>Yang, K. G., Saris, D. B., Verbout, A. J., Creemers, L. B., Dhert, W. 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R., Syftestad, G., Benton, H., Silliman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+human+knee+synovial+fluid+on+chondrogenesis+in+vitro.">Effects of human knee synovial fluid on chondrogenesis in vitro.</a> Am. J. Knee. Surg. 8, 124-129 (1995).</li><li>van den Hoogen, B. M., van de Lest, C. H., van Weeren, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loading-induced+changes+in+synovial+fluid+affect+cartilage+metabolism.">Loading-induced changes in synovial fluid affect cartilage metabolism.</a> Br. J. Rheumatol. 37, 671-676 (1998).</li><li>Webb, G. R., Westacott, C. I., Elson, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritic+synovial+fluid+and+synovium+supernatants+up-regulate+tumor+necrosis+factor+receptors+on+human+articular+chondrocytes.">Osteoarthritic synovial fluid and synovium supernatants up-regulate tumor necrosis factor receptors on human articular chondrocytes.</a> Osteoarthritis Cartilage. 6, 167-176 (1998).</li><li>Kook, S. H., Son, Y. O., Lee, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+affects+positively+the+proliferation+of+bovine+satellite+cells+and+their+myogenic+differentiation+through+up-regulation+of+MyoD.">Hypoxia affects positively the proliferation of bovine satellite cells and their myogenic differentiation through up-regulation of MyoD.</a> Cell. Biol. Int. 32, 871-878 (2008).</li><li>Knobloch, T. 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En este informe, hemos desarrollado un método que permite el cultivo de condrocitos articulares humanos en un entorno 3D en un medio que contiene altas concentraciones de líquido sinovial humano. El líquido sinovial es uno de los principales componentes que constituyen el entorno natural en la cavidad de la articulación, donde residen los condrocitos articulares. Sin embargo, la viscosidad del líquido sinovial ha sido un gran desafío para tres dimensiones a largo plazo el cultivo de condrocitos. Para superar el re...

Tabla de reactivos y equipos específicos: <table border="1"><tr><th> Nombre del reactivo </th><th> Empresa </th><th> Número de catálogo </th><th> Comentarios </th></tr><tr><td> Alginato (sal sódica del ácido algínico) </td><td> Sigma </td><td> A2158-250G </td><td> 2.4% de solución de almacenado a 40 ° C </td></tr><tr><td> Cloruro de calcio dihidrato, Granular </td><td> JT Baker </td><td> A19339 </td><td></td></tr><tr><td width="239" rowspan="2" > Los medios de comunicación condrogénica crecimiento </td><td width="254" rowspan="2" > Lonza </td><td width="182" > CC-3156 (base de los medios de comunicación) </td><td width="141" rowspan="2" ></td></tr><tr><td width="182" > CC-4409 (con suplemento) </td></tr><tr><td width="239" rowspan="2" > Los medios de comunicación condrogénica diferenciación </td><td width="254" rowspan="2" > Lonza </td><td width="182" > CC-3226 (base de los medios de comunicación) </td><td width="141" rowspan="2" ></td></tr><tr><td width="182" > CC-4408 (con suplemento) </td></tr><tr><td> Condrocitos articulares humanos </td><td> Lonza </td><td > CC-2550 </td><td></td></tr><tr><td> DAPI (4 &#39;,6-diamidino-2-phenylindole diclorhidrato) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td > D9542 </td><td></td></tr><tr><td> RNeasy mini kit (para la extracción de ARN) </td><td> Qiagen </td><td > 74104 </td><td></td></tr><tr><td> PCR reactivos: SYBR-verde </td><td> Quanta </td><td > 95053-500 </td><td></td></tr><tr><td> 12 ml jeringa </td><td> Tyco-Kendall-Monoject </td><td > 512852 </td><td></td></tr><tr><td> 22 Gague aguja hipodérmica </td><td> Tyco-Kendall-Monoject </td><td > 8881 </td><td></td></tr><tr><td> Microscopio </td><td> Olimpo </td><td > IX71 </td><td></td></tr><tr><td> Plataforma oscilante </td><td> Thermolyne Thermoscientific </td><td > Vari-mix </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td ></td><td></td></tr><tr><td> Cebadores secuencias </td><td></td><td ></td><td></td></tr><tr><td> Colágeno IIa-forward </td><td> 5&#39;-TTC ATC CCA CCC TCT AGT CAC-3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr><tr><td> Colágeno II a invertir </td><td> 5&#39;-CCTCTGCCTTGACCCGAA-3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr><tr><td> MMP13-forward </td><td> 5&#39;-GCC TGT CTT CTT CAC ACA ACT GAC-3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr><tr><td> MMP13-reverse </td><td> 5&#39;-GAG AGC AGA CTT TGA GTC TCA GCC-3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr><tr><td> Caspasa-3 hacia adelante </td><td> 5&#39;-TTC TTA TCA AGG CCT GCC GTG GTA-3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr><tr><td> Caspasa-3 inversa </td><td> 5&#39;-TGG ATG AAC CAG CCA GAG TCC TTT -3 &#39; </td><td ></td><td></td></tr></table>

a 3d system for culturing human articular chondrocytes in synovial fluid

Destrucción del cartílago es una característica central patológicas de la artrosis, la principal causa de discapacidad en los EE.UU.. Cartílago en el adulto no se regenera de manera muy eficiente en vivo, y como consecuencia, conduce a la osteoartritis irreversible pérdida de cartílago y se acompaña de dolor crónico y 1,2 inmovilidad. Ingeniería tisular del cartílago ofrece un potencial prometedor para regenerar y restaurar la función del tejido. Esta tecnología implica normalmente la siembra de los condrocitos en andamios natural o sintético y el cultivo de las 3D da como resultado la construcción en un medio equilibrado en un período de tiempo con el objetivo de la ingeniería bioquímica y un tejido maduro biomecánica que pueden ser trasplantados en un sitio de defecto en vivo 3-6 . Lograr una condición óptima para el crecimiento de los condrocitos y la deposición de la matriz es esencial para el éxito de la ingeniería de tejido cartilaginoso. En la cavidad de la articulación del cartílago nativo, en el árticocular la superficie del hueso está bañado en el líquido sinovial. Este líquido claro y viscoso, proporciona nutrientes al cartílago articular avascular y contiene factores de crecimiento, citoquinas y enzimas que son importantes para el metabolismo de los condrocitos 7,8. Además, el líquido sinovial facilita el movimiento de baja fricción entre las superficies cartilaginosas, principalmente a través de secretar dos componentes clave, ácido hialurónico y lubricina 9 10. En contraste, el cartílago de la ingeniería tisular es más a menudo cultivadas en medios artificiales. Si bien estos medios de comunicación es probable ofrecer condiciones más definido para el estudio del metabolismo de condrocitos, el líquido sinovial refleja con más precisión el entorno natural de que los condrocitos articulares residen pulg De hecho, el líquido sinovial tiene la ventaja de ser fáciles de obtener y almacenar, ya menudo puede ser renueva constantemente por el cuerpo. Varios grupos han complementado el medio de cultivo de líquido sinovial en el crecimiento humano, conejo, bovino, y el perro chondrocytes, pero la mayoría utilizan bajos niveles de líquido sinovial (por debajo del 20%) 11-25. Mientras que los condrocitos de pollo, caballo y humanos han sido cultivadas en el medio con mayor porcentaje de líquido sinovial, estos sistemas de cultivo de dos dimensiones 26-28. A continuación les presentamos nuestro método de cultivo de condrocitos articulares humanos en un sistema 3D con un alto porcentaje de líquido sinovial (hasta el 100%) durante un período de 21 días. Al hacerlo, hemos superado un gran obstáculo presentado por la alta viscosidad del líquido sinovial. Este sistema ofrece la posibilidad de estudiar los condrocitos humanos en el líquido sinovial en un entorno 3D, que puede combinarse con otros dos factores importantes (la tensión de oxígeno y la carga mecánica) 29,30 que constituyen el entorno natural de cartílago para imitar el medio natural para cartílago de crecimiento. Además, este sistema también puede ser utilizado para el ensayo de la actividad de líquido sinovial en los condrocitos y proporcionar una plataforma para el desarrollo deregeneración del cartílago tecnologías y opciones terapéuticas para la artritis.

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A 3D System for Culturing Human Articular Chondrocytes in Synovial Fluid

Un sistema 3D de los condrocitos articulares humanos en cultivo de altos niveles de líquido sinovial se describe. El líquido sinovial refleja el microambiente más naturales para el cartílago articular, y puede ser fácilmente obtenido y almacenado. Así, este sistema puede ser utilizado para el estudio de la regeneración del cartílago y de terapias de detección para el tratamiento de la artritis.

Un sistema 3D para los condrocitos articulares humanos cultivo de líquido sinovial

Cartilage destruction is a central pathological feature of osteoarthritis, a leading cause of disability in the US. Cartilage in the adult does not ...

Research

JoVE Journal

Biology

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Biología

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Derivación eficiente de los Derechos Humanos precursores cardiacos y cardiomiocitos de pluripotentes células madre embrionarias humanas mediante la inducción de moléculas pequeñas

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Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

Gap Junctional Intercellular Communication: A Functional Biomarker to Assess Adverse Effects of Toxicants and Toxins, and Health Benefits of Natural Products

Brecha ocasiones intercelular de comunicación: un biomarcador funcional para evaluar los efectos adversos de las sustancias tóxicas y toxinas, y de Salud Beneficios de Productos Naturales

This protocol describes a scalpel loading-fluorescent dye transfer (SL-DT) technique that measures intercellular communication through gap junction ...

The Assembly and Application of 'Shear Rings': A Novel Endothelial Model for Orbital, Unidirectional and Periodic Fluid Flow and Shear Stress

La Asamblea y la Aplicación de &#39;Shear Anillos&#39;: A Novel endotelial Modelo de Orbital, unidireccional y periódica flujo de fluido y la tensión de cizallamiento

Deviations from normal levels and patterns of vascular fluid shear play important roles in vascular physiology and pathophysiology by inducing adaptive as ...

Magnetic-Activated Cell Sorting Strategies to Isolate and Purify Synovial Fluid-Derived Mesenchymal Stem Cells from a Rabbit Model

Célula activada por el magnético clasificación estrategias para aislar y purificar sinovial líquido mesenquimales células madre derivadas de un modelo de conejo

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for ...