Viscoelastic hydrogels regulate adipose-derived mesenchymal stem cells for nucleus pulposus regeneration.

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Low back pain is a leading cause of disability worldwide, often attributed to intervertebral disc (IVD) degeneration with loss of the functional nucleus pulposus (NP). Regenerative strategies utilizing biomaterials and stem cells are promising for NP repair. Human NP tissue is highly viscoelastic, relaxing stress rapidly under deformation. However, the impact of tissue-specific viscoelasticity on the activities of adipose-derived stem cells (ASC) remains largely unexplored. Here, we investigated the role of matrix viscoelasticity in regulating ASC differentiation for IVD regeneration. Viscoelastic alginate hydrogels with stress relaxation time scales ranging from 100 s to 1000s were developed and used to culture human ASCs for 21 days. Our results demonstrated that the fast-relaxing hydrogel significantly enhanced ASCs long-term cell survival and NP-like extracellular matrix secretion of aggrecan and type-II collagen. Moreover, gene expression analysis revealed a substantial upregulation of the mechanosensitive ion channel marker TRPV4 and NP-specific markers such as SOX9, HIF-1α, KRT18, CDH2 and CD24 in ASCs cultured within the fast-relaxing hydrogel, compared to slower-relaxing hydrogels. These findings highlight the critical role of matrix viscoelasticity in regulating ASC behavior and suggest that viscoelasticity is a key parameter for novel biomaterials design to improve t

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้