Smart biomaterials play a key role when aiming at successful tissue repair by means of regenerative medicine approaches, and are expected to contain chemical as well as mechanical cues that will guide the regenerative process. Recent advances in the understanding of stem cell biology and mechanosensing have shed new light onto the importance of the local microenvironment in determining cell fate. Herein we report the biological properties of a bioactive, biodegradable calcium phosphate glass/polylactic acid composite biomaterial that promotes bone marrow-derived endothelial progenitor cell (EPC) mobilisation, differentiation and angiogenesis through the creation of a controlled bone healing-like microenvironment. The angiogenic response is triggered by biochemical and mechanical cues provided by the composite, which activate two synergistic cell signalling pathways: a biochemical one mediated by the calcium-sensing receptor and a mechanosensitive one regulated by non-muscle myosin II contraction. Together, these signals promote a synergistic response by activating EPCs-mediated VEGF and VEGFR-2 synthesis, which in turn promote progenitor cell homing, differentiation and tubulogenesis. These findings highlight the importance of controlling microenvironmental cues for stem/progenitor cell tissue engineering and offer exciting new therapeutical opportunities for biomaterialbased vascularisation approaches and clinical applications.
Angiogenesis is a complex process regulated by many cell types and a large variety of biochemical signals such as growth factors, transcription factors, oxygen and nutrient diffusion among others. In the present study, we found out that Flk-1(+) CD34(+) progenitor cells (bone marrow resident cells with an important role in angiogenesis) were responsive to changes in extracellular calcium concentration through a membrane bound, G-protein-coupled receptor sensitive to calcium ions related to the calcium-sensing receptor (CaSR). Calcium was able to induce progenitor cell migration in Boyden chamber experiments and tubulogenesis in Matrigel assays. Addition of anti-CaSR antibodies completely blocked the effect, while CaSR agonist Mg2+ produced a similar response to that of calcium. Real time RT-PCR for a wide array of angiogenesis-related genes showed increased expression of endothelial markers and signaling pathways involved in angiogenesis. These results suggest calcium could be a physiological modulator of the bone marrow progenitor cell-mediated angiogenic response.
Les cookies són importants per a tu, influeixen en la teva experiència de navegació, ens ajuden a protegir la teva privacitat i permeten realitzar les sol·licituds que ens facis a través del web. Utilitzem cookies pròpies i de tercers per analitzar els nostres serveis i mostrar-te publicitat relacionada amb les teves preferències, basada en un perfil elaborat a partir dels teus hàbits de navegació. Pots «Acceptar» o «Rebutjar» aquelles cookies que no siguin tècniques, així com configurar les teves preferències prement «Configurar cookies». Per a més informació, consulta la nostra Política de Cookies.
Funcionals
Sempre actiu
l’emmagatzematge o l’accés tècnic és estrictament necessari per a la finalitat legítima de permetre l’ús d’un servei específic sol·licitat explícitament pel subscriptor o l’usuari, o amb l’únic objectiu de dur a terme la transmissió d’una comunicació a través d’una xarxa de comunicacions electròniques.
Preferences
The technical storage or access is necessary for the legitimate purpose of storing preferences that are not requested by the subscriber or user.
Statistics
The technical storage or access that is used exclusively for statistical purposes.L’emmagatzematge o l’accés tècnic que s’utilitza exclusivament amb finalitats estadístiques anònimes. Sense una ordre judicial, el compliment voluntari per part del seu proveïdor de serveis d’Internet, o registres addicionals d’un tercer, la informació emmagatzemada o recuperada amb aquesta única finalitat no es pot utilitzar normalment per identificar-lo.
Marketing
L’emmagatzematge o l’accés tècnic és necessari per crear perfils d’usuari amb la finalitat d’enviar publicitat, o per fer el seguiment de l’usuari en un lloc web o en diversos llocs web amb finalitats de màrqueting similars.