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Einleitung: Das Generieren von Knorpeltransplantaten aus adipose tissue derived stem cells (ASCs) ist ein Ziel des Tissue Engineering. Die Fragestellung der vorliegenden Studie war, optimale Differenzierungsbedingungen für die chondrogene Differenzierung von ASCs zu ermitteln.

Methoden: ASCs aus humanem Liposuktionsmaterial von 4 Patienten wurden bis zu den Passagen 2 bis 4 vermehrt und dann wurde, mit einer Zelldichte von 1 Mio/ml, die Chondrogenese in 1:1 Hydrogelkombinationen aus Kollagen Typ I, Agarose, Fibrin und Hyaluronsäure durch Zugabe von Kombinationen der Wachstumsfaktoren TGF-β3, BMP6 und IGF-I über insgesamt 14 Tage induziert. Der Nachweis der Chondrogenese erfolgte mit den histologischen Färbungen Alcianblau, Safranin-O und Picrosiriusrot. Des Weiteren wurde der Gehalt an knorpelspezifischen Glykosaminoglykanen und Kollagen bestimmt. Darüber hinaus wurde die Expression knorpelspezifischer Markergene mit der Real-Time PCR untersucht.

Ergebnisse: Die RT-PCR zeigte die Expression der untersuchten knorpelspezifischen Markergene nach Inkubation mit den verwendeten Wachstumsfaktoren. Positive histologische Färbungen sowie biochemische Assays zeigten die Produktion von Knorpelmatrixproteinen. Dies war vor allem bei den mit TGF-β3 + BMP6 und TGF-β3 + IGF-I inkubierten, nicht-agarosehaltigen Hydrogelen am deutlichsten ausgeprägt.

Schlussfolgerungen: ASCs können in injizierbaren Trägermaterialien in vitro zu matrixproduzierenden Chondrozyten differenziert werden. Der Nachweis knorpelspezifischer Proteine in den Hydrogelen spricht für eine knorpelähnliche Matrixbildung. Die Auswertung der unterschiedlichen Hydrogelkombinationen und Wachstumsfaktoren gab Hinweise auf ein optimales Trägermaterial.

Unterstützt durch: Interdisziplinäres Zentrum für Klinische Forschung der Universität Würzburg (IZKF)

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.