Development of Intervertebral Disc Organoids through Directed Differentiation of Mesenchymal Stem Cells and Hierarchical 3D Printing

类有机物 间充质干细胞 细胞生物学 椎间盘 自愈水凝胶 干细胞 再生医学 丝素 组织工程 解剖 生物医学工程 化学 球体 再生(生物学) 椎间盘 生物 细胞分化 三维细胞培养 透明质酸 三维模型 3D生物打印 诱导多能干细胞 细胞培养 细胞 体外
作者
Di Wu,Dingchao Zhu,Xihong Zhou,Gaocai Li,Xiaoguang Zhang,Li Ma,Huaizhen Liang,Bide Tong,Jie Lei,Hongchuan Wang,Wencan Ke,Xiaobo Feng,Kun Wang,Lu Tan,Yunsong Shi,Cao Yang,Bang Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c14391
摘要

Organoid models of early tissue development have been generated for organs such as the brain, kidney, and intestine. However, the development of intervertebral disc (IVD) organoids has rarely been reported. Here, we have developed a protocol to directly differentiate nucleus pulposus (NP) organoids and annulus fibrosus (AF) organoids from human mesenchymal stem cells (hMSCs) using differentiation media supplemented with folic acid (FA) and connective tissue growth factor in a 3D environment. Our findings suggested that FA could potentially promote NP cell generation through modulation of the PI3K-AKT and TGF-β pathways. Utilizing digital light processing 3D printing techniques, we hierarchically constructed biomimetic IVD scaffolds consisting of customized host-guest and silk fibroin hydrogels for NP and AF organoids. Subsequently, we manually assembled IVD scaffolds, NP organoids and AF organoids into complex IVD organoids (IVDOs) exhibiting a central NP-like region surrounded by concentric AF-like structures. Furthermore, the implantation of IVDOs into the goat lumbar spine after discectomy results in anisotropic reconstruction of the IVD. These findings highlight the successful establishment of an in vitro IVD organoid model for future research of disc degenerative diseases and demonstrate a translational therapeutic approach for IVD repair.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
现代觅珍完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
沉默是金发布了新的文献求助10
刚刚
CodeCraft应助困了采纳,获得10
刚刚
水溶C发布了新的文献求助10
1秒前
lililli关注了科研通微信公众号
1秒前
逸尘完成签到,获得积分10
1秒前
sunny30发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
nzz发布了新的文献求助10
5秒前
赘婿应助朴素凝冬采纳,获得10
6秒前
6秒前
我是老大应助yruo采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6.4应助夭夭采纳,获得10
11秒前
11秒前
sunny30完成签到,获得积分10
11秒前
sinFlee发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
绵绵发布了新的文献求助10
13秒前
万能图书馆应助晚风采纳,获得10
14秒前
14秒前
ding应助senfy007采纳,获得10
14秒前
凤梨发布了新的文献求助50
15秒前
xxt_发布了新的文献求助10
15秒前
qbhkai发布了新的文献求助10
16秒前
猪猪hero应助翁雁丝采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
Lucas应助阿巳采纳,获得10
17秒前
19秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
19秒前
yurihuang发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Physiologic specialization in Peronospora manshurica 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7777088
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318254
关于积分的说明 20363169
捐赠科研通 7364154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318840
关于科研通互助平台的介绍 2466494
邀请新用户注册赠送积分活动 2334061