بررسي برهم كنش لاين سلولي L929 با داربست سه بعدي پوست انساني

Investigation of the interaction between L929 cell line with human 3D skin matrix

چكيده زمينه و هدف: داربست ايده آل براي مهندسي بافت، بايد از ماتريكس خارج سلولي تقليد كند تا سبب تسهيل رشد و تمايز سلول ها شود. داربست هاي زيستي از سلول زدايي بافت هاي حيواني يا انساني حاصل مي شوند ماتريكس خارج سلولي بافت هاي طبيعي را مي توان براي كاربردهاي ترميمي حتي به صورت زنوژنيك، استفاده نمود. در اين تحقيق براي اولين بار سلول زدايي كامل بافت پوست انسان (اپيدرم به همراه درم) صورت گرفت. اين محصول مي تواند به منظور استفاده هاي كلينيكي در درمان سوختگي هاي شديد مورد استفاده قرار گيرد. عدم جداسازي اپيدرم از درم مي تواند در حفظ بيشتر رطوبت بدن تا ترميم كامل زخم هاي پوستي مشاركت داشته باشد. روش بررسي: بافت هاي پوست انساني با تركيب سه روش فيزيكي (انجماد آهسته، انجماد- ذوب سريع)، آنزيمي (تريپسين 25/0 درصد به مدت 18 ساعت) و شيميايي (sodium dodecyl sulfate (SDS 1 درصد به مدت 12 ساعت) سلول زدايي شدند . سپس داربست هاي سه بعدي تهيه شده با تعداد 105×5 سلول كشت داده شدند. سرانجام، نمونه ها در هفته هاي 2،1، 3 و 4 بعد از كشت با رنگ آميزي هاي مختلف مورد بررسي هاي هيستولوژيكي قرار گرفتند. يافته ها: مطالعات ميكروسكوپي داربست با رنگ آميزي هاي مختلف، حذف سلول ها و حفظ رشته هاي كلاژن را در بافت پوست انسان تاييد نمودند. با مطالعه ي آزمايشگاهي رفتار سلول ها در هفته هاي مختلف كشت، چسبندگي و تكثير سلول ها ي L929 مشاهده گرديد. در آناليز هاي آماري درصد تراكم سلولي در هفته ي دوم در مقايسه با ساير هفته ها اختلاف معناداري را نشان داد 001/0 > Pاز هفته سوم تعداد سلولها كاهش پيدا كردند. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه ECM به جا مانده از پوست انساني، داربست مناسبي براي استقرار، رشد و تمايز سلول هاي L929 مي باشد.از طرف ديگر، به دليل تراكم بالاي فيبرهاي كلاژن و تخلخل پايين داربست هاي تهيه شده، هيچ نفوذ و مهاجرتي به درون درم روي نداد.

ABSTRACT Background and Aim: Ideal scaffold for tissue engineering must be a mimic of extracellular matrices that facilitates proliferation and differentiation of the cells. Biological scaffolds are prepared from decellularization of human or animal tissues. Extracellular matrix of natural tissues can be used as a scaffold for regenerative applications, even xenogenically. In this study, for the first time complete human skin tissue (dermis plus epidermis) was decellularized. This matrix can be used in the clinics for the treatment of severe burns. Unseparated epidermis from the dermis may cause the skin to maintain higher levele of moisture until complete healing. Material and Methods: Human skin tissues were decellularized by combination of three methods: physical (slow freezing and snap freeze–thaw), enzymatic (trypsin 0.25% for 18 hours) and chemical (sodium dodecyl sulfate- SDS 1% for 12 hours). Then, the prepared decellularized 3D matricies with 5×105 of cells were cultured. Finally, histological studies were performed after 1, 2, 3 and 4 weeks of culture by different stains. Results: Histological studies confirmed cell elimination and also preservation of collagen fibers in the human skin matrix. In vitro analysis of cellular behaviors showed adhesion and proliferation of L929 fibroblast cell line in the culture in different weeks. Statistical analysis indicated significant induction of cell densities at the end of the 2nd week (p < 0.001) compared to the other weeks of our study. The number of cells reduced after the 3rd week. Conclusion: The results indicated that remnants of ECM of the human skin can be a suitable matrix for adherence, proliferation and differentiation of L929 cells. On the other hand, because of high density of collagen fibers and low porosity of prepared scaffolds, we found no penetration and migration into the dermis. Keywords: Extracellular matrix, Human skin, Decellularization, L929 fibroblast cells, Scaffold.