Mechanical activation drives tenogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in aligned dense collagen hydrogels
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Tendons are force transmitting mechanosensitive tissues predominantly comprised of highly aligned collagen type I fibres. In this study, the recently introduced gel aspiration-ejection method was used to rapidly fabricate aligned dense collagen (ADC) hydrogel scaffolds. ADCs provide a biomimetic environment compared to traditional collagen hydrogels that are mechanically unstable and comprised of randomly oriented fibrils. The ADC scaffolds were shown to be anisotropic with comparable stiffness to immature tendons. Furthermore, the application of static and cyclic uniaxial loading, short-term (48 h) and high-strain (20%), resulted in a 3-fold increase in both the ultimate tensile strength and modulus of ADCs. Similar mechanical activation of human mesenchymal stem cell (MSC) seeded ADCs in serum- and growth factor-free medium induced their tenogenic differentiation. Both static and cyclic loading profiles resulted in a greater than 12-fold increase in scleraxis gene expression and either suppressed or maintained osteogenic and chondrogenic expressions. Following the 48 h mechanoactivation period, the MSC-seeded scaffolds were matured by tethering in basal medium without further external mechanical stimulation for 19 days, altogether making up 21 days of culture. Extensive cell-induced matrix remodeling and deposition of collagens type I and III, tenascin-C and tenomodulin were observed, where initial cyclic loading induced significantly higher tenomodulin protein content. Moreover, the initial short-term mechanical stimulation elongated and polarized seeded MSCs and overall cell alignment was significantly increased in those under static loading. These findings indicate the regenerative potential of the ADC scaffolds for short-term mechanoactivated tenogenic differentiation, which were achieved even in the absence of serum and growth factors that may potentially increase clinical translatability. Graphical abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».