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Erschienen in: International Orthopaedics 2/2021

16.06.2020 | Original Paper

Effects of umbilical cord mesenchymal stem cells loaded with graphene oxide granular lubrication on cytokine levels in animal models of knee osteoarthritis

verfasst von: Xiao-dong Wang, Xiao-chun Wan, Ai-feng Liu, Rong Li, Qiang Wei

Erschienen in: International Orthopaedics | Ausgabe 2/2021

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Abstract

Background

The aim of this study was to use umbilical cord mesenchymal stem cells (UCMSCs) loaded with graphene oxide (GO) granular lubricant to treat knee osteoarthritis (KOA) animal models and to analyze their effect on cytokine levels in the articular cavity.

Methods

Twenty-four New Zealand rabbit models of KOA were established by the modified Hulth and cartilage injury method, and they were assigned to the blank group, the GO group, the UCMSC group, and the GO + UCMSC group, each group containing six animal models. The GO and UCMSC groups were treated by a single intra-articular injection. The treatment was started one month after surgical modeling, and the observation period was eight weeks. The expression levels of nitric oxide (NO), interleukin-6 (IL-6), tumour necrosis factor-α (TNF-α), glycosaminoglycan (GAG), and collagen-II (COL-II) in serum and articular fluid after treatment were compared to analyze the efficacy.

Results

The GO granular lubricant caused no significant improvement in the intra-articular environment of the knee joint, and UCMSCs caused a certain degree of improvement in the inflammatory environment. The improvement results of NO, IL-6, TNF-α, GAG, and COL-II were the best in the GO + UCMSC group, but the improvement results of inflammatory cytokine levels in serum and articular fluid were not consistent, especially the differences in NO, IL-6, and TNF-α were greater.

Conclusion

UCMSCs loaded with the GO granular lubricant can reduce the inflammatory level and improve the level of biochemical environment in the articular cavity, and thus promote cartilage repair.
Literatur
5.
6.
Zurück zum Zitat Riester SM, Denbeigh JM, Lin Y, Jones DL, De Mooij T, Lewallen EA, Camilleri ET (2017) Safety studies for use of adipose tissue-derived mesenchymal stromal/stem cells in a rabbit model for osteoarthritis to support a phase I clinical trial. Stem Cell Transl Med 6(3):910–922. https://doi.org/10.5966/sctm.2016-0097CrossRef Riester SM, Denbeigh JM, Lin Y, Jones DL, De Mooij T, Lewallen EA, Camilleri ET (2017) Safety studies for use of adipose tissue-derived mesenchymal stromal/stem cells in a rabbit model for osteoarthritis to support a phase I clinical trial. Stem Cell Transl Med 6(3):910–922. https://​doi.​org/​10.​5966/​sctm.​2016-0097CrossRef
10.
13.
Zurück zum Zitat Gossec L, Hawker G, Davis AM, Maillefert JF, Lohmander LS, Altman R, Katz JN (2007) OMERACT/OARSI initiative to define states of severity and indication for joint replacement in hip and knee osteoarthritis. J Rheumatol 34(6):1432–1435PubMed Gossec L, Hawker G, Davis AM, Maillefert JF, Lohmander LS, Altman R, Katz JN (2007) OMERACT/OARSI initiative to define states of severity and indication for joint replacement in hip and knee osteoarthritis. J Rheumatol 34(6):1432–1435PubMed
18.
Zurück zum Zitat Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, Slaper-Cortenbach I, Marini FC, Krause DS, Deans RJ, Keating A, Prockop DJ, Horwitz EM (2006) Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy 8(4):315–317. https://doi.org/10.1080/14653240600855905CrossRefPubMed Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, Slaper-Cortenbach I, Marini FC, Krause DS, Deans RJ, Keating A, Prockop DJ, Horwitz EM (2006) Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy 8(4):315–317. https://​doi.​org/​10.​1080/​1465324060085590​5CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Park YB, Ha CW, Kim JA, Han WJ, Rhim JH, Lee HJ, Chung JY (2017) Single-stage cell-based cartilage repair in a rabbit model: cell tracking and in vivo chondrogenesis of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells and hyaluronic acid hydrogel composite. Osteoarthr Cartilage 25(4):570–580. https://doi.org/10.1016/j.joca.2016.10.012CrossRef Park YB, Ha CW, Kim JA, Han WJ, Rhim JH, Lee HJ, Chung JY (2017) Single-stage cell-based cartilage repair in a rabbit model: cell tracking and in vivo chondrogenesis of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells and hyaluronic acid hydrogel composite. Osteoarthr Cartilage 25(4):570–580. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​joca.​2016.​10.​012CrossRef
Metadaten
Titel
Effects of umbilical cord mesenchymal stem cells loaded with graphene oxide granular lubrication on cytokine levels in animal models of knee osteoarthritis
verfasst von
Xiao-dong Wang
Xiao-chun Wan
Ai-feng Liu
Rong Li
Qiang Wei
Publikationsdatum
16.06.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Orthopaedics / Ausgabe 2/2021
Print ISSN: 0341-2695
Elektronische ISSN: 1432-5195
DOI
https://doi.org/10.1007/s00264-020-04584-z

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