Structured Bilaminar Coculture Outperforms Stem Cells and Disc Cells in a Simulated Degenerate Disc Environment
Notice bibliographique
Résumé
STUDY DESIGN: This study explores the use of bilaminar coculture pellets of mesenchymal stem cells (MSCs) and nucleus pulposus cells (NPCs) as a cell-based therapy for intervertebral disc regeneration. The pellets were tested under conditions that mimic the degenerative disc. OBJECTIVE: Our goal was to optimize our cell-based therapy in vitro under conditions representative of the eventual diseased tissue. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Harnessing the potential of stem cells is an important strategy for regenerative medicine. Our approach directed the behavior of stem cells by mimicking embryonic processes underlying cartilage and intervertebral disc development. Prior experiments have shown that bilaminar coculture can help differentiate MSC and substantially improve new matrix deposition. METHODS: We have designed a novel spherical bilaminar cell pellet (BCP) where MSCs are enclosed in a shell of NPC. There were 3 groups: MSC, NPC, and BCP. The pellets were tested under 3 different culture conditions: 1) in a bioreactor that provides pressure and hypoxia (mimicking normal disc conditions): 2) with inflammatory cytokines (IL-1b and TNF-a); and 3) a bioreactor with inflammation (mimicking painful disc conditions). RESULTS: When cultured in the bioreactor, the NPC pellets produced significantly more glycosaminoglycans (GAGs) per cell than the other groups: 70% to 80% more than the BCP and the MSC alone. When cultured in an inflammatory environment, the MSC and BCP groups produced 30% to 34% more GAGs per cell than NPC (P < 0.05). When the pellets were cultured in a bioreactor with inflammation, the BCP made 25% more GAGs per cell than the MSC and 57% more than the NPC (P < 0.05). CONCLUSION: This study shows that BCPs outperform controls in a simulated degenerated disc environment. Adapting inductive mechanisms from development to trigger differentiation and restore diseased tissue has many advantages. As opposed to strategies that require growth factor supplements or genetic manipulations, our method is self-sustaining, targeted, and minimally invasive injection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».