A Xeno-Free Strategy for Derivation of Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Wharton's Jelly Derived Mesenchymal Stromal Cells: A Feasibility Study toward Personal Cell and Vascular Based Therapy
Creators
- 1. Kasetsart University
- 2. Suranaree University of Technology
Description
Coimplantation of endothelial cells (ECs) and mesenchymal stromal cells (MSCs) into the transplantation site could be a feasible option to achieve a sufficient level of graft-host vascularization. To find a suitable source of tissue that provides a large number of high-quality ECs and MSCs suited for future clinical application, we developed a simplified xeno-free strategy for isolation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and Wharton's jelly-derived mesenchymal stromal cells (WJ-MSCs) from the same umbilical cord. We also assessed whether the coculture of HUVECs and WJ-MSCs derived from the same umbilical cord (autogenic cell source) or from different umbilical cords (allogenic cell sources) had an impact on in vitro angiogenic capacity. We found that HUVECs grown in 5 ng/ml epidermal growth factor (EGF) supplemented xeno-free condition showed higher proliferation potential compared to other conditions. HUVECs and WJ-MSCs obtained from this technic show an endothelial lineage (CD31 and von Willebrand factor) and MSC (CD73, CD90, and CD105) immunophenotype characteristic with high purity, respectively. It was also found that only the coculture of HUVEC/WJ-MSC, but not HUVEC or WJ-MSC mono-culture, provides a positive effect on vessel-like structure (VLS) formation, in vitro. Further investigations are needed to clarify the pros and cons of using autogenic or allogenic source of EC/MSC in tissue engineering applications. To the best of our knowledge, this study offers a simple, but reliable, xeno-free strategy to establish ECs and MSCs from the same umbilical cord, a new opportunity to facilitate the development of personal cell-based therapy.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يمكن أن يكون اقتران الخلايا البطانية (ECs) والخلايا اللحمية الوسيطة (MSCs) في موقع الزرع خيارًا ممكنًا لتحقيق مستوى كافٍ من التوعي بالطعم المضيف. لإيجاد مصدر مناسب للأنسجة التي توفر عددًا كبيرًا من ECs و MSCs عالية الجودة المناسبة للتطبيق السريري في المستقبل، قمنا بتطوير استراتيجية مبسطة خالية من الأجانب لعزل الخلايا البطانية للوريد السري البشري (HUVECs) والخلايا اللحمية الوسيطة المشتقة من هلام وارتون (WJ - MSCs) من نفس الحبل السري. كما قمنا بتقييم ما إذا كانت الزراعة المشتركة لـ HUVECs و WJ - MSCs المستمدة من نفس الحبل السري (مصدر الخلية الذاتية المنشأ) أو من الحبال السرية المختلفة (مصادر الخلية الخيفية المنشأ) كان لها تأثير على قدرة الأوعية الدموية في المختبر. وجدنا أن HUVECs المزروعة في 5 نانوغرام/مل من عامل نمو البشرة (EGF) المكمل لحالة خالية من الأجانب أظهرت إمكانات انتشار أعلى مقارنة بالحالات الأخرى. تُظهر HUVECs و WJ - MSCs التي تم الحصول عليها من هذه التقنية سلالة بطانية (CD31 وعامل فون ويلبراند) و MSC (CD73 و CD90 و CD105) مميزة بنمط مناعي عالي النقاء، على التوالي. وجد أيضًا أن الزراعة المشتركة لـ HUVEC/WJ - MSC فقط، ولكن ليس HUVEC أو WJ - MSC أحادية الثقافة، توفر تأثيرًا إيجابيًا على تكوين الهيكل الشبيه بالسفينة (VLS)، في المختبر. هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات لتوضيح إيجابيات وسلبيات استخدام المصدر الذاتي أو الخيفي لـ EC/MSC في تطبيقات هندسة الأنسجة. على حد علمنا، تقدم هذه الدراسة استراتيجية بسيطة، ولكن موثوقة، خالية من الأجانب لإنشاء ECs و MSCs من نفس الحبل السري، وهي فرصة جديدة لتسهيل تطوير العلاج القائم على الخلايا الشخصية.Translated Description (French)
La co-implantation de cellules endothéliales (CE) et de cellules stromales mésenchymateuses (CSM) dans le site de transplantation pourrait être une option réalisable pour atteindre un niveau suffisant de vascularisation greffon-hôte. Pour trouver une source de tissu appropriée qui fournit un grand nombre d'EC et de MSC de haute qualité adaptés à une application clinique future, nous avons développé une stratégie simplifiée sans xéno pour l'isolement des cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVEC) et des cellules stromales mésenchymateuses dérivées de la gelée de Wharton (WJ-MSC) à partir du même cordon ombilical. Nous avons également évalué si la coculture de HUVEC et de WJ-MSC dérivées du même cordon ombilical (source cellulaire autogène) ou de différents cordons ombilicaux (sources cellulaires allogéniques) avait un impact sur la capacité angiogénique in vitro. Nous avons constaté que les HUVEC cultivées dans un état sans xéno supplémenté en facteur de croissance épidermique (EGF) de 5 ng/ml présentaient un potentiel de prolifération plus élevé par rapport à d'autres états. Les HUVEC et les WJ-MSC obtenues à partir de cette technique montrent une lignée endothéliale (CD31 et facteur de von Willebrand) et une caractéristique immunophénotypique MSC (CD73, CD90 et CD105) de haute pureté, respectivement. Il a également été constaté que seule la coculture de HUVEC/WJ-MSC, mais pas la monoculture HUVEC ou WJ-MSC, a un effet positif sur la formation de la structure vasculaire (VLS), in vitro. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier les avantages et les inconvénients de l'utilisation d'une source autogène ou allogénique de CE/MSC dans les applications d'ingénierie tissulaire. À notre connaissance, cette étude offre une stratégie simple, mais fiable, sans xéno pour établir des CE et des CSM à partir du même cordon ombilical, une nouvelle occasion de faciliter le développement d'une thérapie cellulaire personnelle.Translated Description (Spanish)
El coimplante de células endoteliales (CE) y células estromales mesenquimales (CMM) en el sitio de trasplante podría ser una opción factible para lograr un nivel suficiente de vascularización injerto-huésped. Para encontrar una fuente adecuada de tejido que proporcione una gran cantidad de CE y MSC de alta calidad adecuadas para futuras aplicaciones clínicas, desarrollamos una estrategia simplificada sin xeno para el aislamiento de células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC) y células estromales mesenquimales derivadas de la gelatina de Wharton (WJ-MSC) del mismo cordón umbilical. También evaluamos si el cocultivo de HUVEC y WJ-MSC derivadas del mismo cordón umbilical (fuente de células autógenas) o de diferentes cordones umbilicales (fuentes de células alogénicas) tuvo un impacto en la capacidad angiogénica in vitro. Encontramos que las HUVEC cultivadas en condiciones sin xeno suplementadas con 5 ng/ml de factor de crecimiento epidérmico (EGF) mostraron un mayor potencial de proliferación en comparación con otras condiciones. Las HUVEC y WJ-MSC obtenidas de esta técnica muestran un linaje endotelial (CD31 y factor de von Willebrand) y MSC (CD73, CD90 y CD105) característicos de inmunofenotipo con alta pureza, respectivamente. También se encontró que solo el cocultivo de HUVEC/WJ-MSC, pero no el monocultivo de HUVEC o WJ-MSC, proporciona un efecto positivo en la formación de estructura similar a un vaso (VLS), in vitro. Se necesitan más investigaciones para aclarar los pros y los contras del uso de fuentes autógenas o alogénicas de EC/MSC en aplicaciones de ingeniería de tejidos. Hasta donde sabemos, este estudio ofrece una estrategia simple, pero confiable, sin xeno para establecer CE y CMM del mismo cordón umbilical, una nueva oportunidad para facilitar el desarrollo de la terapia personal basada en células.Files
      
        8832052.pdf.pdf
        
      
    
    
      
        Files
         (15.8 kB)
        
      
    
    | Name | Size | Download all | 
|---|---|---|
| md5:6f2f44599cd46975061269ce224e45ad | 15.8 kB | Preview Download | 
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجية خالية من الأجانب لاشتقاق الخلايا البطانية للوريد السري البشري والخلايا اللحمية الوسيطة المشتقة من هلام وارتون: دراسة جدوى نحو الخلايا الشخصية والعلاج القائم على الأوعية الدموية
- Translated title (French)
- A Xeno-Free Strategy for Derivation of Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Wharton' s Jelly Derived Mesenchymal Stromal Cells : A Feasibility Study towards Personal Cell and Vascular Based Therapy
- Translated title (Spanish)
- A Xeno-Free Strategy for Derivation of Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Wharton's Jelly Derived Mesenchymal Stromal Cells: A Feasibility Study towards Personal Cell and Vascular Based Therapy
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3083590457
- DOI
- 10.1155/2020/8832052
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W1966100365
- https://openalex.org/W1972245581
- https://openalex.org/W1976411662
- https://openalex.org/W1980200800
- https://openalex.org/W1983711119
- https://openalex.org/W1987387108
- https://openalex.org/W1989710329
- https://openalex.org/W1996789930
- https://openalex.org/W2001766723
- https://openalex.org/W2002702688
- https://openalex.org/W2009372533
- https://openalex.org/W2015304355
- https://openalex.org/W2025371271
- https://openalex.org/W2038035505
- https://openalex.org/W2039539873
- https://openalex.org/W2042993639
- https://openalex.org/W2047463251
- https://openalex.org/W2048049479
- https://openalex.org/W2051274698
- https://openalex.org/W2089765341
- https://openalex.org/W2091012140
- https://openalex.org/W2091308180
- https://openalex.org/W2093726173
- https://openalex.org/W2127240946
- https://openalex.org/W2139267977
- https://openalex.org/W2150687790
- https://openalex.org/W2195140582
- https://openalex.org/W2593992308
- https://openalex.org/W2763203054
- https://openalex.org/W2898365858
- https://openalex.org/W2899711950
- https://openalex.org/W2912541218
- https://openalex.org/W2919824502
- https://openalex.org/W2944381352
- https://openalex.org/W2971657453
- https://openalex.org/W2977658161
- https://openalex.org/W2990156135
- https://openalex.org/W2996859343
- https://openalex.org/W3018434353