vtioВестник трансплантологии и искусственных органовRussian Journal of Transplantology and Artificial Organs1995-1191Academician V.I.Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs", Ministry of Health of the Russian Federation10.15825/1995-1191-2013-3-66-72vtio-432Research ArticleРегенеративная медицина и клеточные технологииRegenerative Medicine and Cell TechnologiesФОРМИРОВАНИЕ ТКАНЕИНЖЕНЕРНОЙ КОНСТРУКЦИИ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ В УСЛОВИЯХ IN VITROFORMATION OF TISSUE-ENGINEERED CONSTRUCT OF CARTILAGE IN VITROСургученкоВ. А.SurguchenkoV. A.ПономареваА. С.PonomarevaA. S.КирсановаЛ. А.KirsanovaL. A.БубенцоваГ. Н.BubentsovaG. N.СкалецкийН. Н.SkaletskijN. N.СевастьяновВ. И.SevastianovV. I.viksev@yandex.ruЛаборатория биоматериалов и систем доставки (зав. – д. б. н., проф. В.И. Севастьянов) ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. ак. В.И. Шумакова» Минздрава РФ (директор – академик РАМН, проф. С.В. Готье), Москва, Российская Федерация АНО «Институт медико-биологических исследований и технологий» (директор – д. б. н., проф. В.И. Севастьянов), Москва, Российская ФедерацияРоссияLaboratory of biomaterials and delivery systems (Head – doct. of biol. sci., prof. V.I. Sevastianov) Academician V.I. Schumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs (Head – academician of RAMSci, prof. S.V. Gautier), Moscow, Russian Federation Institute of Biomedical Research and Technology (ANO) (Head – doct. of biol. sci., prof. V.I. Sevastianov), Moscow, Russian FederationRussian FederationЛаборатория клеточной трансплантации (зав. – д. м. н. Н.Н. Скалецкий) ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. ак. В.И. Шумакова» Минздрава РФ (директор – академик РАМН, проф. С.В. Готье), Москва, Российская ФедерацияРоссияLaboratory of cell transplantation (Head – doct. of med. sci. N.N. Skaletskiy) Academician V.I. Schumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, (Head – academician of RAMSci, prof. S.V. Gautier), Moscow, Russian FederationRussian Federation201324062014153ВЕСТНИК ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННЫХ ОРГАНОВ том XV No 3–20136672Copyright © Сургученко В.А., Пономарева А.С., Кирсанова Л.А., Бубенцова Г.Н., Скалецкий Н.Н., Севастьянов В.И., 20132013Сургученко В.А., Пономарева А.С., Кирсанова Л.А., Бубенцова Г.Н., Скалецкий Н.Н., Севастьянов В.И.Surguchenko V.A., Ponomareva A.S., Kirsanova L.A., Bubentsova G.N., Skaletskij N.N., Sevastianov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.transpl.ru/vtio/article/view/432

Цель. Доказательство возможности формирования в условиях in vitro тканеинженерной конструкции хря- щевой ткани на основе клеточно-инженерной конструкции, состоящей из биополимерного гидрогелево- го матрикса и мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека. Материалы и методы. В качестве биодеградируемого матрикса был выбран биополимерный материал – композиция гетероген- ного имплантируемого геля Сферо®ГЕЛЬ (производитель ЗАО «БИОМИР сервис», г. Краснознаменск, Московская обл.). Для получения тканеинженерной конструкции мезенхимальные стромальные клетки из подкожно-жировой клетчатки человека смешивали с биополимерным матриксом и культивировали в индукционной хондрогенной среде. Результаты. Показано, что под воздействием индукционной хондро- генной среды культуры мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека в сочетании с био- полимерным матриксом образуют трехмерные структуры и синтезируют компоненты внеклеточного мат- рикса, характерные для хрящевой ткани: коллаген II типа и гликозаминогликаны. Заключение. В процессе культивирования клеточно-инженерных конструкций хрящевой ткани образуются трехмерные структуры, которые начинают продуцировать компоненты собственного внеклеточного матрикса. Это свидетельству- ет о начальных стадиях формирования тканеинженерных конструкций хрящевой ткани в условиях in vitro. 

Aim. The goal of this study was to demonstrate the possibility of in vitro formation of tissue-engineered const- ruct of cartilage on the basis of cell-engineered construct composed of biopolymer hydrogel matrix and human adipose-derived mesenchymal stromal cells. Materials and methods. As a biodegradable matrix, the hetero- geneous composition of the implantable gel Sphero®GEL (Biomir Service, Krasnoznamensk, Moscow Region) was selected. To generate cell-engineered construct of cartilaginous tissue human adipose-derived mesenchy- mal stromal cells were mixed with biopolymer matrix Sphero®GEL and cultured in chondrogenesis medium. Results. It was revealed that human adipose-derived mesenchymal stromal cells with biopolymer matrix under chondrogenic conditions generate three-dimensional structures and produce cartilaginous extracellu- lar matrix components: collagen type II and glycosaminoglycans. Conclusion. It was discovered that 3-D structures formed in the process of culture of cell-engineered constructs, began to synthesize the components of the cartilage extracellular matrix. This indicates the initial stage of in vitro formation of tissue-engineered cartilage construct. 

биополимерный матриксгидрогельмезенхимальные стромальные клеткижировая тканьхондрогенная дифференцировкатканеинженерная конструкция.biopolymer matrixhydrogelmesenchymal stromal cellsadipose tissuechondrogenic differentiationtissue-engineered construct.ReferencesMelero-Martin J.M., Al-Rubeai M. In vitro expansion of chondrocytes. Topics in Tissue Engineering. 2007; 3: 37.Melero-Martin J.M., Al-Rubeai M. In vitro expansion of chondrocytes. Topics in Tissue Engineering. 2007; 3: 37.Mazurov V.I. Joint diseases. SPb.: «SpetsLit», 2008: 27–31 (in rus).Mazurov V.I. Joint diseases. SPb.: «SpetsLit», 2008: 27–31 (in rus).Drakos M.C., Allenin A.A. Nonoperative Treatment Op- tions for Symptomatic Cartilage Lesions. Williams R.J., editor. Cartilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 55–68.Drakos M.C., Allenin A.A. Nonoperative Treatment Op- tions for Symptomatic Cartilage Lesions. Williams R.J., editor. Cartilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 55–68.Deev R.V. Market analysis of cell substances for skel- etal tissue pathologies correction. Kletochnaja trans- plantologija i tkanevaja inzhenerija. 2006; 2 (4): 78–83. (in rus).Deev R.V. Market analysis of cell substances for skel- etal tissue pathologies correction. Kletochnaja trans- plantologija i tkanevaja inzhenerija. 2006; 2 (4): 78–83. (in rus).Solomon D.J., Williams R.J., Warren R.F. Marrow Sti- mulation and Microfracture for the Repair of Articular Cartilage Lesions. Williams R.J., editor. Cartilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 69–84.Solomon D.J., Williams R.J., Warren R.F. Marrow Sti- mulation and Microfracture for the Repair of Articular Cartilage Lesions. Williams R.J., editor. Cartilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 69–84.Miniaci A., Jambor C., Petrigliano F.A. Autologous Os- teochondral Transplantation. Williams RJ, editor. Car- tilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 105–114.Miniaci A., Jambor C., Petrigliano F.A. Autologous Os- teochondral Transplantation. Williams RJ, editor. Car- tilage repair strategies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 105–114.Redman S.N., Oldfi eld S.F., Archer C.W. Сurrent stra- tegies for articular cartilage repair. European Cells and Materials. 2005; 9: 23–32.Redman S.N., Oldfi eld S.F., Archer C.W. Сurrent stra- tegies for articular cartilage repair. European Cells and Materials. 2005; 9: 23–32.Jones D.G., Peterson L. Autologous Chondrocyte Im- plantation. Williams R.J., editor. Cartilage repair strate- gies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 137– 166.Jones D.G., Peterson L. Autologous Chondrocyte Im- plantation. Williams R.J., editor. Cartilage repair strate- gies. Totowa, New Jersey: Humana Press, 2007: 137– 166.Marlovits S., Hombauer M., Truppe M., Vecsei V., Schle- gel W. Changes in the ratio of type-I and type-II collagen expression during monolayer culture of human chondro- cytes. J. Bone Joint Surg. 2004; 86B (2): 286–295.Marlovits S., Hombauer M., Truppe M., Vecsei V., Schle- gel W. Changes in the ratio of type-I and type-II collagen expression during monolayer culture of human chondro- cytes. J. Bone Joint Surg. 2004; 86B (2): 286–295.Mehlhorn A.T., Schmal H., Kaiser S., Lepski G., Finken- zeller G., Stark G.B., Sudkamp N.P. Mesenchymal Stem Cells Maintain TGF-b-Mediated Chondrogenic Phe- notype in Alginate Bead Culture. Tissue Engineering. 2006; 12 (6): 1393–1403.Mehlhorn A.T., Schmal H., Kaiser S., Lepski G., Finken- zeller G., Stark G.B., Sudkamp N.P. Mesenchymal Stem Cells Maintain TGF-b-Mediated Chondrogenic Phe- notype in Alginate Bead Culture. Tissue Engineering. 2006; 12 (6): 1393–1403.Danišovič Ľ., Lesný P., Havlas V., Teyssler P., Syrová Z., Kopáni M., Fujeríková G., Trč T., Syková E., Jendelo- vá P. Chondrogenic differentiation of human bone mar- row and adipose tissue-derived mesenchymal stem cells. Applied Biomedicine. 2007; 5: 139–150.Danišovič Ľ., Lesný P., Havlas V., Teyssler P., Syrová Z., Kopáni M., Fujeríková G., Trč T., Syková E., Jendelo- vá P. Chondrogenic differentiation of human bone mar- row and adipose tissue-derived mesenchymal stem cells. Applied Biomedicine. 2007; 5: 139–150.Zuk P.A., Zhu M., Mizuno H., Huang J., Futrell W., Katz A.J., Benhaim P., Lorenz P., Hedrik M.H. Multilinea- ge cells from human adipose tissue: implications for cell- based therapies. Tissue engineering. 2001; 17: 211–228.Zuk P.A., Zhu M., Mizuno H., Huang J., Futrell W., Katz A.J., Benhaim P., Lorenz P., Hedrik M.H. Multilinea- ge cells from human adipose tissue: implications for cell- based therapies. Tissue engineering. 2001; 17: 211–228.Egorova V.A., Ponomareva A.S., Bogdanova N.B., Ab- ramov V.Ju., Sevastianov V.I. Characterization of human adipose-derived stem cells phenotype by flow cytometry. Tehnologii zhivyh sistem. 2009; 5: 40–46 (in rus).Egorova V.A., Ponomareva A.S., Bogdanova N.B., Ab- ramov V.Ju., Sevastianov V.I. Characterization of human adipose-derived stem cells phenotype by flow cytometry. Tehnologii zhivyh sistem. 2009; 5: 40–46 (in rus).Sevastianov V.I., Perova N.V., Nemec E.A., Surguchen- ko V.A., Ponomareva A.S. Examples of experimental and clinical use of biocompatible materials in regenerative medicine / Sevastianov V.I. and Kirpichnikov M.P., edi- tors. Biosovmestimje materialy (Uchebnoe posobie). M.: «MIA», 2011; II (3): 237–252 (in rus).Sevastianov V.I., Perova N.V., Nemec E.A., Surguchen- ko V.A., Ponomareva A.S. Examples of experimental and clinical use of biocompatible materials in regenerative medicine / Sevastianov V.I. and Kirpichnikov M.P., edi- tors. Biosovmestimje materialy (Uchebnoe posobie). M.: «MIA», 2011; II (3): 237–252 (in rus).Chung C., Burdick J.A. Engineering Cartilage Tissue, Adv. Drug. Deliv. Rev. 2008; 60 (2): 243–260.Chung C., Burdick J.A. Engineering Cartilage Tissue, Adv. Drug. Deliv. Rev. 2008; 60 (2): 243–260.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.