Serum- and xeno-free culture of human umbilical cord perivascular cells for pediatric heart valve tissue engineering
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Constructs currently used to repair or replace congenitally diseased pediatric heart valves lack a viable cell population capable of functional adaptation in situ, necessitating repeated surgical intervention. Heart valve tissue engineering (HVTE) can address these limitations by producing functional living tissue in vitro that holds the potential for somatic growth and remodelling upon implantation. However, clinical translation of HVTE strategies requires an appropriate source of autologous cells that can be non-invasively harvested from mesenchymal stem cell (MSC)-rich tissues and cultured under serum- and xeno-free conditions. To this end, we evaluated human umbilical cord perivascular cells (hUCPVCs) as a promising cell source for in vitro production of engineered heart valve tissue. METHODS: The proliferative, clonogenic, multilineage differentiation, and extracellular matrix (ECM) synthesis capacities of hUCPVCs were evaluated in a commercial serum- and xeno-free culture medium (StemMACS™) on tissue culture polystyrene and benchmarked to adult bone marrow-derived MSCs (BMMSCs). Additionally, the ECM synthesis potential of hUCPVCs was evaluated when cultured on polycarbonate polyurethane anisotropic electrospun scaffolds, a representative biomaterial for in vitro HVTE. RESULTS: hUCPVCs had greater proliferative and clonogenic potential than BMMSCs in StemMACS™ (p < 0.05), without differentiation to osteogenic and adipogenic phenotypes associated with valve pathology. Furthermore, hUCPVCs cultured with StemMACS™ on tissue culture plastic for 14 days synthesized significantly more total collagen, elastin, and sulphated glycosaminoglycans (p < 0.05), the ECM constituents of the native valve, than BMMSCs. Finally, hUCPVCs retained their ECM synthesizing capacity after 14 and 21 days in culture on anisotropic electrospun scaffolds. CONCLUSION: Overall, our findings establish an in vitro culture platform that uses hUCPVCs as a readily-available and non-invasively sourced autologous cell population and a commercial serum- and xeno-free culture medium to increase the translational potential of future pediatric HVTE strategies. This study evaluated the proliferative, differentiation and extracellular matrix (ECM) synthesis capacities of human umbilical cord perivascular cells (hUCPVCs) when cultured in serum- and xeno-free media (SFM) against conventionally used bone marrow-derived MSCs (BMMSCs) and serum-containing media (SCM). Our findings support the use of hUCPVCs and SFM for in vitro heart valve tissue engineering (HVTE) of autologous pediatric valve tissue. Figure created with BioRender.com.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».