Differentiation of cardiosphere-der

Differentiation of cardiosphere-derived cells into a mature cardiac lineage using biodegradable poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels (Article)
Li, Z.a, Guo, X.a, Matsushita, S.b, Guan, J.a
a Department of Materials Science and Engineering, Ohio State University, Columbus, OH 43210, United States
b Heart Institute, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, CA 90048, United States
View references (49)
Abstract
A family of injectable and thermosensitive hydrogels suitable for myocardial injection was developed to deliver cardiosphere-derived cells (CDCs), an emerging and promising cell type for cardiac cell therapy. The hydrogels were based on polycaprolactone, N-isopropylacrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate and dimethyl-γ-butyrolactone acrylate. Atom transfer radical polymerization was used to synthesize hydrogels with a well-defined structure and well-controlled properties. The hydrogel solutions possessed thermal transition temperatures around room temperature and exhibited injectability suitable for myocardial injection. At 37 °C, the hydrogel solutions were capable of forming solid gels within 5s. This would allow the hydrogels to largely retain in the heart during injection. The hydrogels were highly flexible at body temperature with moduli matching those of the rat and human myocardium, and breaking strains higher than those of the myocardium, enabling them to respond synchronically with heart motion. The well-controlled polymer structure allowed for precisely controlling and decoupling water content and stiffness that affect cell differentiation. DNA assay demonstrated that CDCs proliferated in the 3D hydrogels during a 2-week culture period. CDCs maintained their colony formation capability in the hydrogel. Interestingly, hydrogels directed CDCs differentiation into mature cardiac lineage. At mRNA level, the mature cardiac specific transcript factors cardiac troponin T (cTnT) and cardiac myosin heavy chain (MYH6) were up-regulated, while the pre-mature cardiac marker GATA4 was down-regulated even after 1 day of encapsulation. CDC differentiation was interplayed by hydrogel stiffness and collagen in the hydrogel. Hydrogel with modulus ∼31 kPa was found to more significantly up-regulate cardiac expression than that with modulus ∼5 or ∼63 kPa. cTnT expression was largely regulated by both stiffness and collagen while MYH6 was mainly regulated by stiffness. Immunohistochemistry study showed that CDCs expressed cardiac troponin I and MYH6 proteins after 2 weeks of culture. These results demonstrate that the thermosensitive hydrogels not only possess physical properties suitable for myocardial injection, but also promote CDC proliferation and cardiac differentiation. These hydrogels represent potential candidates for delivery of CDCs into infarcted hearts. © 2011 Elsevier Ltd.

Результаты (русский) 1:

Дифференцировка клеток cardiosphere производные в зрелых сердечной линии с использованием биологически poly(N-isopropylacrylamide) гидрогели (статья)Li, масла, го, X.a, Matsushita, S.b, Гуань, J.a Кафедра материаловедения и инженерных, Университет штата Огайо, Колумбус, OH 43210, Соединенные Штаты Америки b Институт сердца, медицинский центр Седарс Синай, Лос-Анджелес, CA 90048, Соединенные Штаты Америки Просмотр ссылок (49)АннотацияСемейство инъекционные и термочувствительных гидрогели, подходит для миокарда инъекции был разработан для доставки cardiosphere производные клетки (CDCs), новые и многообещающие тип ячейки для сердечно клеточной терапии. Гидрогели были основаны на поликапролактон, N-isopropylacrylamide, 2-гидроксиэтилкрахмала метакрилат и диметил гамма-бутиролактон акрилата. Атом передачи радикальной полимеризации был использован для синтезировать гидрогели с четко определенной структурой и хорошо контролируемых свойств. Гидрогель решения обладают тепловой перехода температуры вокруг комнатной температуры и выставлены injectability подходит для миокарда инъекций. При 37 ° C гидрогеля решения были способны формировать твердые гели в пределах 5s. Это позволило бы гидрогели в значительной степени сохраняют в самом сердце во время инъекции. Гидрогели были очень гибким при температуре тела с модулей сопоставления тех, крыс и человека миокарда и разорвать штаммов выше чем в миокарде, позволяя им реагировать синхронно с движением сердца. Хорошо контролируемых полимерной структуры позволило точно контролировать и развязки содержание воды и жесткость, что влияет на дифференцировки клеток. Анализа ДНК показал, что CDCs распространились в 3D гидрогели в период 2-неделя культуры. СРНП поддерживали их колонии формирования потенциала в гидрогеля. Интересно, что гидрогели направлены CDCs дифференцировку в зрелых сердечной линии. На уровне мРНК, Зрелые сердца конкретных Стенограмма факторы сердца тропонина T (cTnT) и тяжелой цепи миозина сердечной (MYH6) были вверх регулируется, а предварительно пожилые сердца маркер, GATA4 вниз регулируется даже после 1 дня инкапсуляции. CDC дифференциация был interplayed гидрогеля жесткость и коллагена в гидрогеля. Гидрогель с модулем ∼31 кПа был найден более значительно вверх-регулировать сердца выражение чем с модулем ∼5 или ∼63 кПа. cTnT выражение регулируется значительной степени жесткости и коллаген хотя MYH6 регулируется главным образом жесткость. Иммуногистохимия исследование показало, что CDCs выразил сердца тропонин MYH6 белков и я после 2 недель культуры. Эти результаты показывают, что гидрогели термочувствительных не только обладают физические свойства подходит для миокарда инъекции, но и способствуют CDC распространения и сердечных дифференциации. Эти гидрогели представляют потенциальных кандидатов для доставки СРНП в infarcted сердца. © 2011 ООО «Elsevier»

Результаты (русский) 2:

Дифференциация cardiosphere-клеток, полученных в зрелом сердечной линии с использованием биоразлагаемых поли (N-изопропилакриламида) гидрогели (статья)
Ли, За, Го, Ха, Matsushita, Sb, Гуань, Я.
Департамент наук о материалах и технике, Университета штата Огайо, Колумбус, Огайо 43210, США
* Институт Сердца, Cedars-Sinai Medical Center в Лос-Анджелесе, штат Калифорния 90048, США
Посмотреть ссылки (49)
Аннотация
Семейство инъекций и термочувствительных гидрогелей, пригодных для инфаркта инъекции был разработан, чтобы доставить cardiosphere-клеток, полученных (КОР), появляющаяся и обещая тип клеток для терапии сердечной клетки. Гидрогели основаны на поликапролактон, N-изопропилакриламида, 2-гидроксиэтилметакрилата и диметил-γ-бутиролактон акрилата. Переносом атома радикальной полимеризации использовали для синтеза гидрогели с хорошо определенной структурой и хорошо контролируемыми свойствами. Гидрогелевые растворы обладали тепловые температуры перехода около комнатной температуры и выставлены приемистости подходящий для инфаркта инъекции. При 37 ° С, гидрогелевые растворы способны образовывать твердые гели течение 5 секунд. Это позволило бы в значительной степени гидрогели сохраняют в сердце во время инъекции. В гидрогели были очень гибким при температуре тела с тем, модули согласования крысы и человека миокарда, и нарушение штаммов выше, чем у миокарда, что позволяет им реагировать синхронно с движением сердца. Хорошо управляется полимерная структура позволила точно контролировать и развязки содержание воды и жесткость, которые влияют дифференцировку клеток. Анализ ДНК показал, что CDCs распространение в 3D гидрогелей в течение периода культивирования 2-недельного. CDCs сохранили свою способность формирования колонии в гидрогеле. Интересно, что гидрогели направлены CDCs дифференциации в зрелые сердечного происхождения. На уровне мРНК, зрелой сердечные специфические факторы транскриптов сердечный тропонин Т (cTnT) и сердечной миозина тяжелой цепи (MYH6) выросли на регулируемых, в то время как преждевременное сердечной маркер GATA4 был вниз регулируется даже после 1 дня инкапсуляции. CDC дифференциация interplayed по гидрогеля жесткости и коллагена в гидрогеля. Гидрогель с модулем ~31 кПа было обнаружено более значительно до-регулировать сердечный выражение, чем с модулем ~ 5 или ~63 кПа. Выражение cTnT был в значительной степени регулируется как жесткость и коллагена, а MYH6 в основном регулируется жесткость. Иммуногистохимия исследование показало, что CDCs выразил сердечного тропонина I и MYH6 белки после 2 недель культуры. Эти результаты показывают, что термочувствительные гидрогели обладают не только физические свойства, подходящие для инъекции инфаркта, но и способствуют пролиферации CDC и сердечной дифференциации. Эти гидрогели представляют собой потенциальные кандидаты на поставку CDCs в инфарктом сердца. © 2011 Elsevier Ltd.

Результаты (русский) 3:

от полученных в cardiosphere клетки зрелого сердечной линии с использованием поддающихся биологическому разложению поли (n-isopropylacrylamide) гидрогели (статья)
ли, z.a, го, x.a, Matsushita, s.b, гуань, j.a
департаментом материалов, науки и техники, университет штата огайо, колумб, о 43210, соединенные штаты
в сердце института, Cedars Sinai Medical центр, лос - анджелесе, CA 90048, соединенные штаты.взгляд ссылки (49): резюме
семьи для thermosensitive гидрогели и пригодных для инфаркта инъекция была разработана для оказания cardiosphere полученные клетки (cdcs), новых и перспективных камер для сердечной клеточной терапии.The гидрогели основаны на поликапролактон, n-isopropylacrylamide, 2 - гидроксиэтил - гамма - бутиролактон метакрилат и диметиловый акрилаты.атом передачи радикальная полимеризация используется для синтеза гидрогели с четко определенной структуры и хорошо регулируемых свойства.в hydrogel решения обладает тепловой перехода температуры примерно комнатной температуры и показал, injectability подходит для инфаркта инъекции.на 37 °C, hydrogel решения были в состоянии сформировать прочную гели в 5.это позволит в значительной степени гидрогели сохранить в сердце при инъекции.также были весьма гибкие на гидрогели температура тела с moduli сопоставления этих крыс и прав миокарда и разрушение штаммов, выше, чем у миокарда, позволяя им реагировать synchronically сердцем движения.хорошо контролируемых полимерных структура позволила именно для контроля и устранения влаги и жесткости, которые затрагивают клеточной дифференцировки.днк - анализ показал, что cdcs находящихся в 3D гидрогели во время двухнедельной культуры периода.cdcs сохранили свои колонии формирования потенциала в hydrogel.интересно, что в cdcs дифференциации в зрелых сердца гидрогели линии.на mrna уровне зрелых сердечной конкретных Transcript факторы сердечной тропонин T (ctnt) и сердечной миозин тяжелой цепью (myh6) были up-regulated, в то время как преждевременного сердечной маркер gata4 упал регулируются даже после того, как 1 день инкапсуляции.цкз дифференциации interplayed в hydrogel жесткости и коллагена в hydrogel.hydrogel с модуль ∼ 31 кпа было найдено более существенно выше, чем в модуль регулировать сердечные слова ∼ 5 или ∼ 63 кпа.ctnt выражение в основном регулируются как жесткость и коллаген, а myh6 был главным образом регулируются жесткости.гистохимия исследование показало, что cdcs выразил сердечную тропонин я и myh6 белков, через 2 недели культуры.эти результаты свидетельствуют, что thermosensitive гидрогели не только обладают физические свойства, пригодных для инфаркта инъекций, но и поощрять CDC распространения и сердечной дифференциации.эти гидрогели представляют потенциальных кандидатов для сдачи в infarcted cdcs сердца.© 2011 Elsevier.