پنجشنبه 21 خرداد 1405
[Archive]
دوره 24، شماره 1 - ( 10-1404 )
جلد 24 شماره 1 صفحات 36-23 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.MODARES.REC.1400.209
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadeghi E, Moazzeni S, Salehnia M. Fabrication and characterization of decellularized human endometrial hydrogel as a scaffold for in vitro embryo implantation: An experimental study. IJRM 2026; 24 (1) :23-36
URL: http://ijrm.ir/article-1-3691-fa.html
URL: http://ijrm.ir/article-1-3691-fa.html
ساخت و مشخصهیابی هیدروژل آندومتر انسانی سلولزداییشده به عنوان داربست برای کاشت جنین در شرایط آزمایشگاهی: یک مطالعه آزمایشی. International Journal of Reproductive BioMedicine. 1404; 24 (1) :23-36
چکیده: (263 مشاهده)
مقدمه: هیدروژلهای بدست آمده از آندومتر، غنی از پروتئینهای ماتریکس خارج سلولی و مولکولهای زیستفعال هستند که به چسبندگی سلولی، تکثیر سلولی و رگزایی کمک میکنند.
هدف: این مطالعه پتانسیل استفاده از هیدروژل مشتق از آندومتر انسانی که با سلولهای مزانشیمی سلولدار شده را بهعنوان داربستی برای لانه گزینی جنین بلاستوسیست موش بررسی میکند.
مواد و روش ها: در این بررسی تجربی، پروسه سلول زدایی بافت آندومتر انسانی از طریق بررسی مورفولوژیکی، تعیین کمی محتوی DNA، و مطالعه با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد. پس از تهیه هیدروژل، مورفولوژی، فراساختار، زیستسازگاری، و تخریب پذیری آن با تغییرات pH در محیط حاوی بافر فسفات ارزیابی شد. این هیدروژل با سلولهای مزانشیمی آندومتر انسانی سلولدار شده و سپس بلاستوسیستهای موش بر روی آن به مدت 48 ساعت هم کشتی شدند و بعد با بکار گیری میکروسکوپ کانفوکال لیزری مشاهده شدند.
نتایج: بررسی های مورفولوژی و فراساختاری بافت سلولزداییشده، شباهت آنها را به آندومتر طبیعی نشان دادند. حذف سلولها و هستهها با رنگآمیزی مورفولوژیک و همچنین مقدار DNA تأیید شد و موفقیت فرایند سلولزدایی ثابت شد. با توجه به نتایج آزمون MTT هیدروژل زیست سازگاری خوبی را نشان داد، نرخ زیست تخریب پذیری مناسبی در شرایط آزمایشگاهی داشت و تغییرات pH معنیداری در آن دیده نشد. سلولهای مزانشیمی بخوبی به داربست هیدروژل متصل شده و بلاستوسیستهای موش به هیدروژل سلول دارشده چسبیده و در آن نفوذ کردند.
نتیجه گیری: این مدل نوین لانه گزینی جنین با بکارگیری سلولهای مزانشیمی آندومتر انسانی، هیدروژل آندومتر، و بلاستوسیستهای موش میتواند در تحقیقات تولیدمثل و در مطالعات بالینی کاربرد داشته باشد. با این حال، بررسیهای بیشتر برای بهینهسازی پتانسیل آن احساس میشود.
هدف: این مطالعه پتانسیل استفاده از هیدروژل مشتق از آندومتر انسانی که با سلولهای مزانشیمی سلولدار شده را بهعنوان داربستی برای لانه گزینی جنین بلاستوسیست موش بررسی میکند.
مواد و روش ها: در این بررسی تجربی، پروسه سلول زدایی بافت آندومتر انسانی از طریق بررسی مورفولوژیکی، تعیین کمی محتوی DNA، و مطالعه با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد. پس از تهیه هیدروژل، مورفولوژی، فراساختار، زیستسازگاری، و تخریب پذیری آن با تغییرات pH در محیط حاوی بافر فسفات ارزیابی شد. این هیدروژل با سلولهای مزانشیمی آندومتر انسانی سلولدار شده و سپس بلاستوسیستهای موش بر روی آن به مدت 48 ساعت هم کشتی شدند و بعد با بکار گیری میکروسکوپ کانفوکال لیزری مشاهده شدند.
نتایج: بررسی های مورفولوژی و فراساختاری بافت سلولزداییشده، شباهت آنها را به آندومتر طبیعی نشان دادند. حذف سلولها و هستهها با رنگآمیزی مورفولوژیک و همچنین مقدار DNA تأیید شد و موفقیت فرایند سلولزدایی ثابت شد. با توجه به نتایج آزمون MTT هیدروژل زیست سازگاری خوبی را نشان داد، نرخ زیست تخریب پذیری مناسبی در شرایط آزمایشگاهی داشت و تغییرات pH معنیداری در آن دیده نشد. سلولهای مزانشیمی بخوبی به داربست هیدروژل متصل شده و بلاستوسیستهای موش به هیدروژل سلول دارشده چسبیده و در آن نفوذ کردند.
نتیجه گیری: این مدل نوین لانه گزینی جنین با بکارگیری سلولهای مزانشیمی آندومتر انسانی، هیدروژل آندومتر، و بلاستوسیستهای موش میتواند در تحقیقات تولیدمثل و در مطالعات بالینی کاربرد داشته باشد. با این حال، بررسیهای بیشتر برای بهینهسازی پتانسیل آن احساس میشود.
واژههای کلیدی: ماتریکس سلول زدایی شده، آندومتر، هیدروژل، لانه گزینی جنین، سلول های بنیادی مزانشیمی، بلاستوسیست، هم کشتی.
نوع مطالعه: Original Article |
فهرست منابع
1. Rodríguez-Eguren A, Bueno-Fernandez C, Gómez-Álvarez M, Francés-Herrero E, Pellicer A, Bellver J, et al. Evolution of biotechnological advances and regenerative therapies for endometrial disorders: A systematic review. Hum Reprod Update 2024; 30: 584-613. [DOI:10.1093/humupd/dmae013] [PMID] [PMCID]
2. Yoshimasa Y, Takao T, Katakura S, Tomisato S, Masuda H, Tanaka M, et al. A decellularized uterine endometrial scaffold enhances regeneration of the endometrium in rats. Int J Mol Sci 2023; 24: 7605. [DOI:10.3390/ijms24087605] [PMID] [PMCID]
3. Franko R, Franko Y, Ribes Martinez E, Ferronato GA, Heinzelmann I, Grechi N, et al. Mechanical properties of native and decellularized reproductive tissues: Insights for tissue engineering strategies. Sci Rep 2024; 14: 7347. [DOI:10.1038/s41598-024-57867-5] [PMID] [PMCID]
4. Gnecco JS, Brown A, Buttrey K, Ives C, Goods BA, Baugh L, et al. Organoid co-culture model of the human endometrium in a fully synthetic extracellular matrix enables the study of epithelial-stromal crosstalk. Med 2023; 4: 554-579. [DOI:10.1016/j.medj.2023.07.004] [PMID] [PMCID]
5. Peyton SR. Engineering the endometrium. Med 2023; 4: 495-496. [DOI:10.1016/j.medj.2023.07.009] [PMID]
6. Shibata S, Endo Sh, Nagai LAE, Kobayashi EH, Oike A, Kobayashi N, et al. Modeling embryo-endometrial interface recapitulating human embryo implantation. Sci Adv 2024; 10: eadi4819. [DOI:10.1126/sciadv.adi4819] [PMID] [PMCID]
7. Olalekan SA, Burdette JE, Getsios S, Woodruff TK, Kim JJ. Development of a novel human recellularized endometrium that responds to a 28-day hormone treatment. Biol Reprod 2017; 96: 971-981. [DOI:10.1093/biolre/iox039] [PMID] [PMCID]
8. Campo H, García-Domínguez X, López-Martínez S, Faus A, Vicente Antón JS, Marco-Jiménez F, et al. Tissue-specific decellularized endometrial substratum mimicking different physiological conditions influences in vitro embryo development in a rabbit model. Acta Biomater 2019; 89: 126-138. [DOI:10.1016/j.actbio.2019.03.004] [PMID]
9. Hellström M, El-Akouri RR, Sihlbom C, Olsson BM, Lengqvist J, Bäckdahl H, et al. Towards the development of a bioengineered uterus: Comparison of different protocols for rat uterus decellularization. Acta Biomater 2014; 10: 5034-5042. [DOI:10.1016/j.actbio.2014.08.018] [PMID]
10. Sargazi Z, Zavareh S, Jafarabadi M, Salehnia M. An efficient protocol for decellularization of the human endometrial fragments for clinical usage. Prog Biomater 2021; 10: 119-130. [DOI:10.1007/s40204-021-00156-5] [PMID] [PMCID]
11. Brown M, Li J, Moraes C, Tabrizian M, Li-Jessen NYK. Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine. Biomaterials 2022; 289: 121786. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2022.121786] [PMID]
12. Moazzeni S, Demiryurek Y, Yu M, Shreiber DI, Zahn JD, Shan JW, et al. Single-cell mechanical analysis and tension quantification via electrodeformation relaxation. Phys Rev E 2021; 103: 032409. [DOI:10.1103/PhysRevE.103.032409] [PMID] [PMCID]
13. Santoso EG, Yoshida K, Hirota Y, Aizawa M, Yoshino O, Kishida A, et al. Application of detergents or high hydrostatic pressure as decellularization processes in uterine tissues and their subsequent effects on in vivo uterine regeneration in murine models. PloS One 2014; 9: e103201. [DOI:10.1371/journal.pone.0103201] [PMID] [PMCID]
14. Gilpin A, Yang Y. Decellularization strategies for regenerative medicine: From processing techniques to applications. BioMed Res Int 2017; 2017: 9831534. [DOI:10.1155/2017/9831534] [PMID] [PMCID]
15. Sadeghi E, Rezazadeh Valojerdi M, Salehnia M. Co-culture of mouse blastocysts on a human recellularized endometrial scaffold: An in vitro model for future implantation studies. Cell J 2023; 25: 579-590.
16. López-Martínez S, Rodríguez-Eguren A, de Miguel-Gómez L, Francés-Herrero E, Faus A, Díaz A, et al. Bioengineered endometrial hydrogels with growth factors promote tissue regeneration and restore fertility in murine models. Acta Biomater 2021; 135: 113-125. [DOI:10.1016/j.actbio.2021.08.025] [PMID]
17. Jamaluddin MFB, Ghosh A, Ingle A, Mohammed R, Ali A, Bahrami M, et al. Bovine and human endometrium-derived hydrogels support organoid culture from healthy and cancerous tissues. Proc Natl Acad Sci U S A 2022; 119: e2208040119. [DOI:10.1073/pnas.2208040119] [PMID] [PMCID]
18. Gómez-Álvarez M, Bueno-Fernandez C, Rodríguez-Eguren A, Francés-Herrero E, Agustina-Hernández M, Faus A, et al. Hybrid endometrial-derived hydrogels: Human organoid culture models and in vivo perspectives. Adv Healthc Mater 2024; 13: e2303838. [DOI:10.1002/adhm.202303838] [PMID] [PMCID]
19. Francés-Herrero E, Juárez-Barber E, Campo H, López-Martínez S, de Miguel-Gómez L, Faus A, et al. Improved models of human endometrial organoids based on hydrogels from decellularized endometrium. J Pers Med 2021; 11: 504. [DOI:10.3390/jpm11060504] [PMID] [PMCID]
20. Cai G, Hou Z, Sun W, Li P, Zhang J, Yang L, et al. Recent developments in biomaterial-based hydrogel as the delivery system for repairing endometrial injury. Front Bioeng Biotechnol 2022; 10: 894252. [DOI:10.3389/fbioe.2022.894252] [PMID] [PMCID]
21. Li X, Li P, Wang C, Shang T, Han H, Tong Y, et al. A thermo-sensitive and injectable hydrogel derived from a decellularized amniotic membrane to prevent intrauterine adhesion by accelerating endometrium regeneration. Biomat Sci 2022; 10: 2275-2286. [DOI:10.1039/D1BM01791H] [PMID]
22. Salehnia M, Moazzeni S. Emerging frontiers in ovarian organoids: Bridging development, function, and disease. Int J Fertil Steril 2026; 2: 80-94.
23. López-Martínez S, Campo H, de Miguel-Gómez L, Faus A, Navarro AT, Díaz A, et al. A Natural xenogeneic endometrial extracellular matrix hydrogel toward improving current human in vitro models and future in vivo applications. Front Bioeng Biotechnol 2021; 9: 639688. [DOI:10.3389/fbioe.2021.639688] [PMID] [PMCID]
24. Sargazi Z, Zavareh S, Salehnia M. Differentiation of human endometrial mesenchymal cells to epithelial and stromal cells by seeding on the decellularized endometrial scaffold. In Vitro Cell Dev Biol Anim 2023; 59: 443-454. [DOI:10.1007/s11626-023-00779-x] [PMID]
25. Zhu X, Yu F, Yan G, Hu Y, Sun H, Ding L. Human endometrial perivascular stem cells exhibit a limited potential to regenerate endometrium after xenotransplantation. Hum Reprod 2021; 36: 145-159. [DOI:10.1093/humrep/deaa261] [PMID]
26. Sun B, Cheng X, Wu Q. The endometrial stem/progenitor cells and their niches. Stem Cell Rev Rep 2024; 20: 1273-1284. [DOI:10.1007/s12015-024-10725-3] [PMID]
27. Hong IS. Endometrial stem cells: Orchestrating dynamic regeneration of endometrium and their implications in diverse endometrial disorders. Int J Biol Sci 2024; 20: 864-879. [DOI:10.7150/ijbs.89795] [PMID] [PMCID]
28. Huang QY, Zheng HD, Shi QY, Xu JH. Validity of stem cell-loaded scaffolds to facilitate endometrial regeneration and restore fertility: A systematic review and meta-analysis. Front Endocrinol 2024; 15: 1397783. [DOI:10.3389/fendo.2024.1397783] [PMID] [PMCID]
29. Hong IS. Endometrial stem/progenitor cells: Properties, origins, and functions. Genes Dis 2023; 10: 931-947. [DOI:10.1016/j.gendis.2022.08.009] [PMID] [PMCID]
30. Rahimipour M, Jafarabadi M, Salehnia M. In vitro implantation model using human endometrial SUSD2+. Cell J 2021; 23: 154.
31. Fayazi M, Salehnia M, Ziaei S. In-vitro construction of endometrial-like epithelium using CD146(+) mesenchymal cells derived from human endometrium. Reprod Biomed Online 2017; 35: 241-252. [DOI:10.1016/j.rbmo.2017.05.020] [PMID]
32. Ojosnegros S, Seriola A, Godeau AL, Veiga A. Embryo implantation in the laboratory: An update on current techniques. Hum Reprod Update 2021; 27: 501-530. [DOI:10.1093/humupd/dmaa054] [PMID]
33. Zhang D, Du Q, Li C, Ding C, Chen J, He Y, et al. Functionalized human umbilical cord mesenchymal stem cells and injectable HA/Gel hydrogel synergy in endometrial repair and fertility recovery. Acta Biomater 2023; 167: 205-218. [DOI:10.1016/j.actbio.2023.06.013] [PMID]
34. Simsa R, Padma AM, Heher P, Hellström M, Teuschl A, Jenndahl L, et al. Systematic in vitro comparison of decellularization protocols for blood vessels. PLoS One 2018; 13: e0209269. [DOI:10.1371/journal.pone.0209269] [PMID] [PMCID]
35. Saldin LT, Cramer MC, Velankar SS, White LJ, Badylak SF. Extracellular matrix hydrogels from decellularized tissues: Structure and function. Acta Biomater 2017; 49: 1-15. [DOI:10.1016/j.actbio.2016.11.068] [PMID] [PMCID]
36. Kort-Mascort J, Flores-Torres S, Peza-Chavez O, Jang JH, Pardo LA, Tran SD, et al. Decellularized ECM hydrogels: Prior use considerations, applications, and opportunities in tissue engineering and biofabrication. Biomater Sci 2023; 11: 400-431. [DOI:10.1039/D2BM01273A] [PMID]
37. Jafarkhani S, Amiri E, Moazzeni S, Zohoorian-Abootorabi T, Eftekhary M, Aminnezhad S, et al. Exploring the effects of micro-nano surface topography on MG63 osteoblast-like cell responses: An in vitro study. Colloids Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 2023; 675: 131872. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2023.131872]
38. Liu C, Pei M, Li Q, Zhang Y. Decellularized extracellular matrix mediates tissue construction and regeneration. Front Med 2022; 16: 56-82. [DOI:10.1007/s11684-021-0900-3] [PMID] [PMCID]
39. Khakbiz M, Chagami M, Sheibani S, Amiri E, Moazzeni S, Shakibania S, et al. Enhancement of corrosion, biocompatibility and drug delivery properties of nitinol implants surface by Al-Zn-LDH nanohybrids. Colloids Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 2025; 704: 135524. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2024.135524]
40. Moazzeni S, Kyker-Snowman K, Cohen RI, Wang H, Li R, Shreiber DI, et al. N-Cadherin based adhesion and Rac1 activity regulate tension polarization in the actin cortex. Sci Rep 2025; 15: 4296. [DOI:10.1038/s41598-025-88537-9] [PMID] [PMCID]
41. Salisbury E, Rawlings TM, Efstathiou S, Tryfonos M, Makwana K, Fitzgerald HC, et al. Photo-cross-linked gelatin methacryloyl hydrogels enable the growth of primary human endometrial stromal cells and epithelial gland organoids. ACS Appl Mater Interfaces 2024; 16: 39140-39152. [DOI:10.1021/acsami.4c08763] [PMID] [PMCID]
42. Zambuto SG, Clancy KBH, Harley BAC. A gelatin hydrogel to study endometrial angiogenesis and trophoblast invasion. Interface Focus 2019; 9: 20190016. [DOI:10.1098/rsfs.2019.0016] [PMID] [PMCID]
43. Kim YY, Park K-H, Kim YJ, Kim MS, Liu HC, Rosenwaks Z, et al. Synergistic regenerative effects of functionalized endometrial stromal cells with hyaluronic acid hydrogel in a murine model of uterine damage. Acta Biomater 2019; 89: 139-151.
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.04.032 [DOI:10.1016/j.actbio.2019.03.032] [PMID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
