関節軟骨と組み合わせたCD146+アディポース由来の幹細胞の濃縮細胞外マトリックス足場は、軟骨の再生を促進する

間葉系幹細胞（MSC）の不均一性は、細胞療法の結果と組織工学の応用に影響します。また、軟骨再生におけるMSCの亜集団の適用は、あまり特徴づけられていません。CD146+ MSCはMSCの自然祖先として特定されており、CD146の発現は多能性と自己再生の可能性を示しています。ここでは、軟骨再生のために脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）からのCD146+亜集団を並べ替えました。方法：CD146+ ADSCは、磁気活性化セルソート（MACS）を使用してソートされました。細胞表面マーカー、生存率、アポトーシス、および増殖をin vitroで評価しました。分子署名は、mRNAおよびタンパク質発現プロファイリングによって分析されました。ラットの骨軟骨欠損モデルにおける細胞の関節内注射により、軟骨微小環境における特定の亜集団の役割を評価しました。最後に、CD146+ ADSCを、長期（3、6か月）軟骨修復のために、関節軟骨外細胞マトリックス（ACECM）足場と組み合わせました。結果：濃縮されたCD146+ ADSCは、同種拒絶を回避するために、幹細胞および周皮細胞マーカーの高発現、良好な生存率、および免疫特性を示しました。遺伝子とタンパク質の発現プロファイルは、CD146+ ADSCが特に調節炎症において異なる細胞機能を持っていることを明らかにしました。ラットモデルでは、CD146+ ADSCは、関節内注射の初期段階でより良い炎症調節特性を示しました。重要なことに、CD146+ ADSCはACECM足場と良好な生体適合性を示し、CD146+細胞 - スコフォールド複合材料は皮下炎症が少なくなりました。CD146+ ADSCとACECM足場の組み合わせは、長期的により良い軟骨再生を促進する可能性があります。結論：私たちのデータは、CD146+ ADSC亜集団の機能を解明し、軟骨修復の促進における役割を確立し、軟骨再生の新しい治療薬としての細胞亜集団の重要性を強調しました。

Heterogeneity of mesenchymal stem cells (MSCs) influences the cell therapy outcome and the application in tissue engineering. Also, the application of subpopulations of MSCs in cartilage regeneration remains poorly characterized. CD146+ MSCs are identified as the natural ancestors of MSCs and the expression of CD146 are indicative of greater pluripotency and self-renewal potential. Here, we sorted a CD146+ subpopulation from adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) for cartilage regeneration. Methods: CD146+ ADSCs were sorted using magnetic activated cell sorting (MACS). Cell surface markers, viability, apoptosis and proliferation were evaluated in vitro. The molecular signatures were analyzed by mRNA and protein expression profiling. By intra-articular injections of cells in a rat osteochondral defect model, we assessed the role of the specific subpopulation in cartilage microenvironment. Finally, CD146+ ADSCs were combined with articular cartilage extracellular matrix (ACECM) scaffold for long term (3, 6 months) cartilage repair. Results: The enriched CD146+ ADSCs showed a high expression of stem cell and pericyte markers, good viability, and immune characteristics to avoid allogeneic rejection. Gene and protein expression profiles revealed that the CD146+ ADSCs had different cellular functions especially in regulation inflammation. In a rat model, CD146+ ADSCs showed a better inflammation-modulating property in the early stage of intra-articular injections. Importantly, CD146+ ADSCs exhibited good biocompatibility with the ACECM scaffold and the CD146+ cell-scaffold composites produced less subcutaneous inflammation. The combination of CD146+ ADSCs with ACECM scaffold can promote better cartilage regeneration in the long term. Conclusion: Our data elucidated the function of the CD146+ ADSC subpopulation, established their role in promoting cartilage repair, and highlighted the significance of cell subpopulations as a novel therapeutic for cartilage regeneration.