Adipose

Exploring

Multipotent mesenchymal stem cells (MSCs) in adult tissue are known to be less immunogenic and immunosuppressive. Previous study showed that primary cultures of human adipose-derived stem cells (ADSCs) shared their immunomodulatory properties with other MSCs. However, whether passaged human ADSCs can retain their immunomodulatory effect after in vitro expansion remains unknown. In addition, the mechanism of ADSC-mediated immunomodulatory effect remains to be elucidated. This study aimed to investigate these issues by using passaged human ADSCs as an in vitro study model. Flow cytometry showed that passaged ADSCs expressed human leukocyte antigen (HLA) class I but not class II molecules, which could be induced to express to a high level with interferon-c (IFN-c) treatment. The study found that passaged ADSCs could not elicit lymphocyte proliferation after co-culturing with them, even after IFN-c treatment. In addition, either IFN-c–treated or non-treated ADSCs could inhibit phytohemagglutinin (PHA)-stimulated lymphocyte proliferation.Moreover, passaged ADSCs could serve as the third-party cells to inhibited two-waymixed lymphocyte reaction (MLR). Further study using a transwell system also showed that this type of immunosuppressive effect was not cell–cell contact dependent. In defining possible soluble factors, we found that passaged ADSCs significantly increased their secretion of prostaglandin E2 (PGE2), but not transforming growth factor-b (TGF-β) and hepatocyte growth factor (HGF), when theywere co-cultured with MLR. Furthermore, the result demonstrated that only PGE2 production inhibitor indomethacine, but not TGF-β- and HGF-neutralizing antibodies, could significantly counteract ADSCmediated suppression on allogeneic lymphocyte proliferation. These results indicated that in vitro expanded ADSCs retain low immunogenicity and immunosuppressive effect, and PGE2 might be the major soluble factor involved in the in vitro inhibition of allogeneic lymphocyte reaction.

Tissue engineering has become a new approach for repairing bone defects. Previous studies have been limited to the use of slowdegradable scaffolds with bone marrow stromal cells (BMSCs) in mandibular reconstruction. In this study, a 30mm long mandibular segmental defect was repaired by engineered bone graft using osteogenically induced autologouse BMSCs seeded on porous β-tricalcium phosphate (β-TCP, n=5). The repair of defects was compared with those treated with β-TCP alone (n=6) or with autologous mandibular segment (n=4). In the BMSCs/b-TCP group, new bone formation was observed from 4 weeks post-operation, and bonyunion was achieved after 32 weeks, which was detected by radiographic and histological examination. In contrast, minimal bone formation with almost fibrous connection was observed in the group treated with β-TCP alone. More importantly, the engineered bone with BMSCs/β-TCP achieved a satisfactory biomechanical property in terms of bending load strength, bending displacement, bending stress and Young's modulus at 32 weeks post-operation, which was very close to those of contralateral edentulous mandible and autograft bone (p>0.05). Based on these results, we conclude that engineered bone from osteogenically induced BMSCs and biodegradable β-TCP can well repair the critical-sized segmental mandibular defects in canines.

We determined whether a polyglycolic acid (PGA) scaffold bearing an adherent corneal stromal cell insert could be integrated into the ultrastructure of rabbit corneal stroma without compromising tissue transparency. Stromal cells were isolated from 10 newborn rabbits and expanded by tissue culture. After reaching confluence, the cells were harvested and mixed with nonwoven PGA fibers to form cell–scaffold constructs. After 1 week of culturing, they were implanted into the corneal stroma of female rabbit recipients. Green fluorescent protein (GFP) expression in transplanted corneal stromal cells was monitored at the protein level to determine cellular origin in the reconstructed stroma. Eight weeks after implantation, transmission electron microscopy and histological evaluation were performed on stromal tissue. Insertion of PGA scaffold alone served as a sham control. After stromal implantation, implants gradually became transparent over an 8-week period. During this time stromal histology was gradually restored, as collagen fibril organization approached that of their normal counterpart. GFP-labeled corneal stromal cells were preponderant in the regions bearing inserted scaffolds, suggesting that they were derived from the implants rather than from neighboring corneal stromal cells. No reconstructed stroma developed in regions where naked PGA was implanted instead. We conclude that intrastromal implantation of PGA fiber scaffold implants bearing corneal stromal cells is a useful procedure for corneal stromal tissue reconstruction because, over an 8-week period, the implants become progressively more transparent. Marked losses of translucence during this period combined with restoration of ultrastructure indicate that the implants provide the functions needed for deturgescing initially swollen stroma.