人iPSC可產生高機械強度的組織工程血管

2020-12-20 科學網

人iPSC可產生高機械強度的組織工程血管

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/1/20 14:10:04

美國耶魯大學醫學院Yibing Qyang團隊取得一項成果,他們利用人類iPSC產生了具有優良機械強度的組織工程化血管移植物。2020年1月16日,《細胞—幹細胞》雜誌在線發表了這項成果。

研究人員表示,血管平滑肌細胞(VSMC)可以大量來源於人誘導的多能幹細胞(hiPSC),用於生產組織工程化的血管移植物(TEVG)。但是,hiPSC來源的TEVG存在較低的機械強度和植入後明顯的徑向擴張。

 

通過利用可生物降解的支架、增加的脈動拉伸和最佳的培養條件,研究人員產生了具有可與動脈旁路移植術中使用的天然血管媲美機械強度的hiPSC來源的TEVG。植入大鼠主動脈模型後,hiPSC來源的TEVG表現出出色的通暢性,而沒有管腔擴張,並有效地維持了機械和收縮功能。這項研究為將來生產由同種異體血管細胞組成的非免疫原性、細胞化的hiPSC來源的TEVG提供了基礎,這可能滿足大量功能障礙血管細胞無法通過其他方法生成TEVG患者的需求。

 

附:英文原文

Title: Tissue-Engineered Vascular Grafts with Advanced Mechanical Strength from Human iPSCs

Author: Jiesi Luo, Lingfeng Qin, Liping Zhao, Liqiong Gui, Matthew W. Ellis, Yan Huang, Mehmet H. Kural, J. Alexander Clark, Shun Ono, Juan Wang, Yifan Yuan, Shang-Min Zhang, Xiaoqiang Cong, Guangxin Li, Muhammad Riaz, Colleen Lopez, Akitsu Hotta, Stuart Campbell, George Tellides, Alan Dardik, Laura E. Niklason, Yibing Qyang

Issue&Volume: January 16, 2020

Abstract: Vascular smooth muscle cells (VSMCs) can be derived in large numbers from human inducedpluripotent stem cells (hiPSCs) for producing tissue-engineered vascular grafts (TEVGs).However, hiPSC-derived TEVGs are hampered by low mechanical strength and significantradial dilation after implantation. Here, we report generation of hiPSC-derived TEVGswith mechanical strength comparable to native vessels used in arterial bypass graftsby utilizing biodegradable scaffolds, incremental pulsatile stretching, and optimalculture conditions. Following implantation into a rat aortic model, hiPSC-derivedTEVGs show excellent patency without luminal dilation and effectively maintain mechanicaland contractile function. This study provides a foundation for future production ofnon-immunogenic, cellularized hiPSC-derived TEVGs composed of allogenic vascular cells,potentially serving needs to a considerable number of patients whose dysfunctionalvascular cells preclude TEVG generation via other methods.

DOI: 10.1016/j.stem.2019.12.012

Source: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(19)30570-3

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