Published October 19, 2012 | Version v1
Publication Open

Simplified microenvironments and reduced cell culture size influence the cell differentiation outcome in cellular microarrays

Creators

  • 1. Biomedical Research Networking Center in Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine
  • 2. Institute for Bioengineering of Catalonia
  • 3. Universitat de Barcelona
  • 4. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
  • 5. University of Buenos Aires
  • 6. Institut d'Investigació Biomédica de Bellvitge

Description

Cellular microarrays present a promising tool for multiplex evaluation of the signalling effect of substrate-immobilized factors on cellular differentiation. In this paper, we compare the early myoblast-to-osteoblast cell commitment steps in response to a growth factor stimulus using standard well plate differentiation assays or cellular microarrays. Our results show that restraints on the cell culture size, inherent to cellular microarrays, impair the differentiation outcome. Also, while cells growing on spots with immobilised BMP-2 are early biased towards the osteoblast fate, longer periods of cell culturing in the microarrays result in cell proliferation and blockage of osteoblast differentiation. The results presented here raise concerns about the efficiency of cell differentiation when the cell culture dimensions are reduced to a simplified microspot environment. Also, these results suggest that further efforts should be devoted to increasing the complexity of the microspots composition, aiming to replace signalling cues missing in this system.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقدم المصفوفات الدقيقة الخلوية أداة واعدة للتقييم المتعدد لتأثير الإشارات للعوامل المثبتة للركيزة على التمايز الخلوي. في هذه الورقة، نقارن خطوات الالتزام المبكرة للخلية العضلية إلى الأرومة العظمية استجابةً لمنبه عامل النمو باستخدام مقايسات تمايز صفائح البئر القياسية أو المصفوفات الدقيقة الخلوية. تظهر نتائجنا أن القيود المفروضة على حجم مزرعة الخلية، المتأصلة في المصفوفات الدقيقة الخلوية، تضعف نتيجة التمايز. أيضا، في حين أن الخلايا التي تنمو على البقع مع BMP -2 الجامدة متحيزة في وقت مبكر نحو مصير بانية العظم، فإن فترات أطول من زراعة الخلايا في المصفوفات الدقيقة تؤدي إلى تكاثر الخلايا وانسداد تمايز بانية العظم. تثير النتائج المقدمة هنا مخاوف بشأن كفاءة تمايز الخلايا عندما يتم تقليل أبعاد زراعة الخلايا إلى بيئة بقعة دقيقة مبسطة. كما تشير هذه النتائج إلى أنه ينبغي تكريس المزيد من الجهود لزيادة تعقيد تكوين البقع الدقيقة، بهدف استبدال إشارات الإشارة المفقودة في هذا النظام.

Translated Description (French)

Les microréseaux cellulaires présentent un outil prometteur pour l'évaluation multiplexe de l'effet de signalisation des facteurs immobilisés sur le substrat sur la différenciation cellulaire. Dans cet article, nous comparons les étapes précoces d'engagement de cellules myoblastiques à ostéoblastiques en réponse à un stimulus de facteur de croissance à l'aide de tests de différenciation de plaques de puits standard ou de microréseaux cellulaires. Nos résultats montrent que les contraintes sur la taille de la culture cellulaire, inhérentes aux microréseaux cellulaires, altèrent le résultat de la différenciation. En outre, alors que les cellules se développant sur des taches avec BMP-2 immobilisé sont précocement biaisées vers le destin des ostéoblastes, des périodes plus longues de culture cellulaire dans les microréseaux entraînent une prolifération cellulaire et un blocage de la différenciation des ostéoblastes. Les résultats présentés ici soulèvent des préoccupations quant à l'efficacité de la différenciation cellulaire lorsque les dimensions de la culture cellulaire sont réduites à un environnement de microspots simplifié. En outre, ces résultats suggèrent que des efforts supplémentaires devraient être consacrés à l'augmentation de la complexité de la composition des microspots, dans le but de remplacer les signaux de signalisation manquants dans ce système.

Translated Description (Spanish)

Las micromatrices celulares presentan una herramienta prometedora para la evaluación múltiple del efecto de señalización de los factores inmovilizados en el sustrato sobre la diferenciación celular. En este documento, comparamos los primeros pasos de compromiso de mioblasto a célula de osteoblasto en respuesta a un estímulo de factor de crecimiento utilizando ensayos de diferenciación de placas de pocillos estándar o micromatrices celulares. Nuestros resultados muestran que las restricciones en el tamaño del cultivo celular, inherentes a los micromatrices celulares, perjudican el resultado de la diferenciación. Además, mientras que las células que crecen en puntos con BMP-2 inmovilizada están sesgadas tempranamente hacia el destino de los osteoblastos, los períodos más largos de cultivo celular en las micromatrices dan como resultado la proliferación celular y el bloqueo de la diferenciación de osteoblastos. Los resultados presentados aquí plantean preocupaciones sobre la eficiencia de la diferenciación celular cuando las dimensiones del cultivo celular se reducen a un entorno de micromanchas simplificado. Además, estos resultados sugieren que se deben dedicar más esfuerzos a aumentar la complejidad de la composición de los micropuntos, con el objetivo de reemplazar las señales de señalización que faltan en este sistema.

Files

CONICET_Digital_Nro.24259.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5d81706e08de1c6d52c2b5e3f10216c3
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تؤثر البيئات الدقيقة المبسطة وانخفاض حجم مزرعة الخلية على نتيجة تمايز الخلية في المصفوفات الدقيقة الخلوية
Translated title (French)
Des micro-environnements simplifiés et une taille de culture cellulaire réduite influencent le résultat de la différenciation cellulaire dans les microréseaux cellulaires
Translated title (Spanish)
Los microambientes simplificados y el tamaño reducido del cultivo celular influyen en el resultado de la diferenciación celular en las micromatrices celulares

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2094987046
DOI
10.1007/s10856-012-4785-1

Is supplement to
https://openalex.org/W3028962348 (Other)
https://openalex.org/W3006199032 (Other)
https://openalex.org/W2559873337 (Other)
https://openalex.org/W2555680308 (Other)
https://openalex.org/W2384940700 (Other)
https://openalex.org/W2367073209 (Other)
https://openalex.org/W2137334368 (Other)
https://openalex.org/W2087421209 (Other)
https://openalex.org/W2082953116 (Other)
https://openalex.org/W1963826946 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1496740453
  • https://openalex.org/W1576773659
  • https://openalex.org/W1935346479
  • https://openalex.org/W1972149924
  • https://openalex.org/W1976154397
  • https://openalex.org/W1978637719
  • https://openalex.org/W1984814200
  • https://openalex.org/W1986779411
  • https://openalex.org/W1987113787
  • https://openalex.org/W1994377715
  • https://openalex.org/W1996905591
  • https://openalex.org/W2002788034
  • https://openalex.org/W2010701993
  • https://openalex.org/W2016228757
  • https://openalex.org/W2047654882
  • https://openalex.org/W2054543268
  • https://openalex.org/W2058763271
  • https://openalex.org/W2061218357
  • https://openalex.org/W2070347432
  • https://openalex.org/W2071033251
  • https://openalex.org/W2075505332
  • https://openalex.org/W2078741183
  • https://openalex.org/W2083693850
  • https://openalex.org/W2086641148
  • https://openalex.org/W2097767628
  • https://openalex.org/W2099540110
  • https://openalex.org/W2107043674
  • https://openalex.org/W2112263730
  • https://openalex.org/W2114792939
  • https://openalex.org/W2127908405
  • https://openalex.org/W2144023435
  • https://openalex.org/W2150882974
  • https://openalex.org/W2152103726
  • https://openalex.org/W2158819522
  • https://openalex.org/W2160765290
  • https://openalex.org/W2170115375
  • https://openalex.org/W2188060873
  • https://openalex.org/W2316755404
  • https://openalex.org/W2318452734
  • https://openalex.org/W4213141530
  • https://openalex.org/W4247803224