Metabolic profile of mesenchymal stromal cells and macrophages in the presence of polyethylene particles in a 3D model

细胞生物学 糖酵解 间充质干细胞 线粒体 生物能学 巨噬细胞极化 炎症 线粒体生物发生 氧化磷酸化 巨噬细胞 氧化应激 化学 活性氧 三磷酸腺苷 间质细胞 生物 新陈代谢 生物化学 癌症研究 免疫学 体外
作者
Victoria Teissier,Qi Gao,Huaishuang Shen,Jiannan Li,Xueping Li,Elijah Ejun Huang,Junichi Kushioka,Masakazu Toya,Masanori Tsubosaka,Hirohito Hirata,Hossein Vahid Alizadeh,Chima V. Maduka,Christopher H. Contag,Yunzhi Yang,Ning Zhang,Stuart B. Goodman
出处
期刊:Stem Cell Research & Therapy [BioMed Central]
卷期号:14 (1) 被引量:7
标识
DOI:10.1186/s13287-023-03260-4
摘要

Abstract Background Continuous cross talk between MSCs and macrophages is integral to acute and chronic inflammation resulting from contaminated polyethylene particles (cPE); however, the effect of this inflammatory microenvironment on mitochondrial metabolism has not been fully elucidated. We hypothesized that (a) exposure to cPE leads to impaired mitochondrial metabolism and glycolytic reprogramming and (b) macrophages play a key role in this pathway. Methods We cultured MSCs with/without uncommitted M0 macrophages, with/without cPE in 3-dimensional gelatin methacrylate (3D GelMA) constructs/scaffolds. We evaluated mitochondrial function (membrane potential and reactive oxygen species—ROS production), metabolic pathways for adenosine triphosphate (ATP) production (glycolysis or oxidative phosphorylation) and response to stress mechanisms. We also studied macrophage polarization toward the pro-inflammatory M1 or the anti-inflammatory M2 phenotype and the osteogenic differentiation of MSCs. Results Exposure to cPE impaired mitochondrial metabolism of MSCs; addition of M0 macrophages restored healthy mitochondrial function. Macrophages exposed to cPE-induced glycolytic reprogramming, but also initiated a response to this stress to restore mitochondrial biogenesis and homeostatic oxidative phosphorylation. Uncommitted M0 macrophages in coculture with MSC polarized to both M1 and M2 phenotypes. Osteogenesis was comparable among groups after 21 days. Conclusion This work confirmed that cPE exposure triggers impaired mitochondrial metabolism and glycolytic reprogramming in a 3D coculture model of MSCs and macrophages and demonstrated that macrophages cocultured with MSCs undergo metabolic changes to maintain energy production and restore homeostatic metabolism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
4秒前
大气的草莓完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
liliang完成签到,获得积分20
7秒前
lin发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI5应助虾502采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
ZCP发布了新的文献求助30
12秒前
wyt发布了新的文献求助10
13秒前
豆豆发布了新的文献求助10
13秒前
CH应助小池同学采纳,获得10
15秒前
15秒前
monthli完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
风中书易发布了新的文献求助10
20秒前
23秒前
直率荠完成签到 ,获得积分20
24秒前
孔令涵完成签到,获得积分10
25秒前
wyt完成签到,获得积分10
25秒前
开朗便当发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
hzxy_lyt应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
那个笨笨完成签到,获得积分10
26秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
27秒前
27秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
27秒前
Even_YE应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
圆圆发布了新的文献求助10
27秒前
lianqing完成签到,获得积分10
28秒前
1117完成签到 ,获得积分10
29秒前
科研通AI5应助猪猪hero采纳,获得10
30秒前
35秒前
36秒前
宁子发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Atmosphere-ice-ocean interactions in the Antarctic 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3680286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3232750
关于积分的说明 9804532
捐赠科研通 2944044
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1614321
邀请新用户注册赠送积分活动 762149
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 737267