KCI등재
SCIE
Kidney tissue regeneration using bioactive scaffolds incorporated with differentiating extracellular vesicles and intermediate mesoderm cells
저자
차승규 (차의과학대학교) ; 임원규 (차의과학대학교) ; 김준용 (Department of Biomedical Science, CHA University) ; 이은혜 (Joint Institute for Regenerative Medicine) ; 이승연 (Department of Biomedical Science, CHA University) ; 박정민 (차의과학대학교) ; 이정은 (Bundang Medical Center, CHA Advanced Research Institute, CHA University) ; 윤혜지 (이화여자대학교) ; 박천권 (성균관대학교) ; 김범수 (경북대학교) ; 권태균 (경북대학교) ; 이영미 (이화여자대학교) ; 이동률 (Department of Biomedical Science, CHA University) ; 한동근 (차의과학대학교)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
2874-2893(20쪽)
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제공처
Background To overcome the limitations of current alternative therapies for chronic kidney disease (CKD), tissue engineering-mediated regeneration strategies have demonstrated the possibilities for complete kidney tissue regeneration. Given the challenges associated with the reproducibility of renal basal cells, the incorporation of intermediate mesoderm (IM) cells and bioactive materials to control bioactivities of cells with supported scaffolds should be considered as a viable approach to enable the regeneration of the complex kidney structure via renal differentiation.
Methods We developed PMEZ scaffolds by combining crucial bioactive components, such as ricinoleic acid-grafted Mg(OH)2 (M), extracellular matrix (E), and alpha lipoic acid-conjugated ZnO (Z) integrated into biodegradable porous PLGA (P) platform. Additionally, we utilized differentiating extracellular vesicles (dEV) isolated during intermediate mesoderm differentiation into kidney progenitor cells, and IM cells were serially incorporated to facilitate kidney tissue regeneration through their differentiation into kidney progenitor cells in the 3/4 nephrectomy mouse model.
Results The use of differentiating extracellular vesicles facilitated IM differentiation into kidney progenitor cells without additional differentiation factors. This led to improvements in various regeneration-related bioactivities including tubule and podocyte regeneration, anti-fibrosis, angiogenesis, and anti-inflammation. Finally, implanting PMEZ/dEV/IM scaffolds in mouse injury model resulted in the restoration of kidney function.
Conclusions Our study has demonstrated that utilizing biodegradable PLGA-based scaffolds, which include multipotent cells capable of differentiating into various kidney progenitor cells along with supporting components, can facilitate kidney tissue regeneration in the mouse model that simulates CKD through 3/4 nephrectomy.
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