軟骨からの前駆細胞 - 変形性関節症グレードの幹細胞マーカー発現の特異的な違いはありません

軟骨の製造のための組織工学の取り組みは、変形性関節症（OA）の適用性に向かっています。前駆細胞は、多能性間葉系間質細胞（MSC）に似た変形性関節関節自体から採取できます。私たちの目的は、収穫部位のOA関連損傷に関して、これらの細胞のMSC特性を分析することでした。OA軟骨は、閉鎖球菌膝手術中に6人の患者から得られ、アウターブリッジの分類に従ってサンプルグレーディングが行われました。酵素的解離により、2次元単層培養で一次軟骨細胞が拡大されました。異なる細胞の通路では、脱分化のプロセスが表現型で監視されました。古典的なMSCマーカーの細胞表面発現は、フローサイトメトリーによって分析されました。細胞は、4番目の通過後に軟骨形成と骨形成を受けました。3回目の通過で、細胞の95％が分化のクラスター（CD）105で陽性になり、さらにサブ分類されたことにより、それらの大部分はCD73とCD90の両方で陽性であることが明らかになりました。CD105（+）CD73（+）CD90（+）表現型は、MSC定義の最小表面抗原基準を満たしています。脱分化された軟骨細胞の3分の1以上が、CD9（+）CD166（+）CD90（+）の共発現を示し、CD105（+）CD73（+）CD44（+）CD44（+）は、元の軟骨分解の段階に関係なく。最後に、これらの前駆細胞の硫酸化グリコサミノグリカン産生細胞への再変化を正常に実証することができました。アルカリホスファターゼ活性の基本レベルは、骨形成分化時に強化できませんでした。結論として、低いまたは高い外部橋のグレードのOA軟骨に由来する軟骨形成前の前駆細胞は、軟骨置換の潜在的な細胞源と見なすことができます。

Tissue engineering efforts for the fabrication of cartilage substitutes head toward applicability in osteoarthritis (OA). Progenitor cells can be harvested from the osteoarthritic joint itself, resembling multipotent mesenchymal stromal cells (MSC). Our objective was to analyze MSC characteristics of those cells in respect to the OA-related damage of their harvest site. OA cartilage was obtained from six patients during alloarthroplastic knee surgery, sample grading was done according to Outerbridge's classification. Upon enzymatic dissociation, primary chondrocytes were expanded in two-dimensional monolayer culture. At distinct cell passages, the process of dedifferentiation was phenotypically monitored; cell surface expression of classical MSC markers was analyzed by flow cytometry. Cells were subjected to chondrogenesis and osteogenesis after their fourth passage. At third passage, 95% of cells became positive for cluster of differentiation (CD)105 and further subclassification revealed that the majority of them were positive for both CD73 and CD90. CD105(+) CD73(+) CD90(+) phenotype meets thus the minimal surface antigen criteria for MSC definition. More than one-third of dedifferentiated chondrocytes displayed a coexpression of CD9(+) CD166(+) CD90(+) and to a lesser extent CD105(+) CD73(+) CD44(+) , irrespective of the stage of the original cartilage degradation. Finally, we could successfully demonstrate a redifferentiation of these progenitors into sulfated glycosaminoglycan producing cells. The basic level of alkaline phosphatase activity could not be enhanced upon osteogenic differentiation. In conclusion, chondrogenic progenitors derived from OA cartilages with low or high Outerbridge's grade can be seen as a potential cellular source for cartilage replacement.