La hidroxiapatita derivada de hueso porcino fluorado promueve la osteogénesis vascularizada al coordinar complejos de células madre mesenquimales de médula ósea humana/células endoteliales de vena umbilical humana
Autores: Wu, Xiayi; Xu, Chunxin; Feng, Junming; Wu, Shiyu; Liu, Runheng; Qiao, Wei; Luo, Xin; Chen, Shoucheng; Li, Zhipeng; Chen, Zhuofan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La hidroxiapatita derivada de hueso porcino fluorado promueve la osteogénesis vascularizada al coordinar complejos de células madre mesenquimales de médula ósea humana/células endoteliales de vena umbilical humana
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Hidroxiapatita biogénica
Flúor
Osteogénesis
Vascularización
Angiogénesis
Formación ósea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
La hidroxiapatita biogénica se conoce por su potencial osteoinductivo debido a su similitud con el hueso humano y biocompatibilidad, pero la vascularización insuficiente en comparación con el hueso autólogo durante la implantación temprana limita la integración ósea y la osteogénesis. El flúor ha demostrado mejorar las propiedades mecánicas de la hidroxiapatita y el acoplamiento de células osteogénicas y angiogénicas. En este estudio, se preparó y probó hidroxiapatita biogénica modificada con flúor (FPHA) con diferentes concentraciones de flúor para evaluar su capacidad de promover la osteogénesis vascularizada. FPHA preparado en este estudio conservó la estructura porosa natural del hueso esponjoso biológico y liberó iones de F cuando se sumergió en medio de cultivo celular. Las soluciones de extracción de FPHA0.25 y FPHA0.50 promovieron la formación de tubos capilares por células endoteliales de vena umbilical humana (HUVECs), con FPHA0.25 aumentando significativamente los niveles de ARNm y proteína VEGF en células madre mesenquimatosas de médula ósea humana (HBMSCs) co-cultivadas. Además, FPHA0.25 y FPHA0.50 aumentaron los niveles de ARNm y proteína PDGF-BB en HUVECs. Experimentos in vivo utilizando un modelo de defecto craneal en conejos demostraron que FPHA0.25 promovió la formación temprana de hueso y angiogénesis en el área del defecto, aumentó la secreción de VEGF y la expresión de PDGFR-beta en células endoteliales y mesenquimatosas. Estos hallazgos sugieren que la hidroxiapatita biogénica modificada con flúor con una concentración óptima de flúor (FPHA0.25) puede ofrecer una estrategia prometedora para mejorar el potencial de curación ósea innata del cuerpo al acelerar la vascularización.
Descripción
La hidroxiapatita biogénica se conoce por su potencial osteoinductivo debido a su similitud con el hueso humano y biocompatibilidad, pero la vascularización insuficiente en comparación con el hueso autólogo durante la implantación temprana limita la integración ósea y la osteogénesis. El flúor ha demostrado mejorar las propiedades mecánicas de la hidroxiapatita y el acoplamiento de células osteogénicas y angiogénicas. En este estudio, se preparó y probó hidroxiapatita biogénica modificada con flúor (FPHA) con diferentes concentraciones de flúor para evaluar su capacidad de promover la osteogénesis vascularizada. FPHA preparado en este estudio conservó la estructura porosa natural del hueso esponjoso biológico y liberó iones de F cuando se sumergió en medio de cultivo celular. Las soluciones de extracción de FPHA0.25 y FPHA0.50 promovieron la formación de tubos capilares por células endoteliales de vena umbilical humana (HUVECs), con FPHA0.25 aumentando significativamente los niveles de ARNm y proteína VEGF en células madre mesenquimatosas de médula ósea humana (HBMSCs) co-cultivadas. Además, FPHA0.25 y FPHA0.50 aumentaron los niveles de ARNm y proteína PDGF-BB en HUVECs. Experimentos in vivo utilizando un modelo de defecto craneal en conejos demostraron que FPHA0.25 promovió la formación temprana de hueso y angiogénesis en el área del defecto, aumentó la secreción de VEGF y la expresión de PDGFR-beta en células endoteliales y mesenquimatosas. Estos hallazgos sugieren que la hidroxiapatita biogénica modificada con flúor con una concentración óptima de flúor (FPHA0.25) puede ofrecer una estrategia prometedora para mejorar el potencial de curación ósea innata del cuerpo al acelerar la vascularización.