The Journey of SCAPs (Stem Cells from Apical Papilla), from Their Native Tissue to Grafting: Impact of Oxygen Concentration

Tissue engineering strategies aim at characterizing and at optimizing the cellular component that is combined with biomaterials, for improved tissue regeneration. Here, we present the immunoMap of apical papilla, the native tissue from which SCAPs are derived. We characterized stem cell niches that correspond to a minority population of cells expressing Mesenchymal stromal/Stem Cell (CD90, CD105, CD146) and stemness (SSEA4 and CD49f) markers as well as endothelial cell markers (VWF, CD31). Based on the colocalization of TKS5 and cortactin markers, we detected migration-associated organelles, podosomes-like structures, in specific regions and, for the first time, in association with stem cell niches in normal tissue. From six healthy teenager volunteers, each with two teeth, we derived twelve cell banks, isolated and amplified under 21 or 3% O2. We confirmed a proliferative advantage of all banks when cultured under 3% versus 21% O2. Interestingly, telomerase activity was similar to that of the highly proliferative hiPSC cell line, but unrelated to O2 concentration. Finally, SCAPs embedded in a thixotropic hydrogel and implanted subcutaneously in immunodeficient mice were protected from cell death with a slightly greater advantage for cells preconditioned at 3% O2

Cellules endothéliales issues de progéniteurs versus cellules endothéliales matures : caractérisation en vue de leur utilisation en ingénierie vasculaire

L’isolement des progéniteurs des cellules endothéliales à partir du sang périphérique humain a généré beaucoup d’espoirs dans le cadre de l’ingénierie tissulaire appliquée aux vaisseaux, en raison des bénéfices qu’ils pourraient apporter comparativement à des cellules endothéliales (CEs) matures. Nous avons étudié la capacité de cellules endothéliales issues de progéniteurs (PDECs pour progenitor-derived endothelial cells) à coloniser des matrices de colle de fibrine ou de collagène, comparativement à des CEs de la veine saphène humaine (HSVECS) ou à des CEs de la veine du cordon ombilical (HUVECs) : (a) en conditions statiques, afin de déterminer les conditions optimales de culture; (b) sous contrainte de cisaillement (shear stress) dans des chambres de flux ou des constructions vasculaires tululaires, pour étudier la réponse cellulaire et l’expression au niveau des ARNm sur les deux revêtements, par des analyses sur puces à ADN (macroarray) ou par PCR quantitative. Les PDECs caractérisés : (a) peuvent coloniser et se développer sur colle de fibrine; (b) présentent une résistance plus élevée au stress oxydatif que les HSVECs et les HUVECs; (c) supportent une contrainte de cisaillement physiologique quand ils recouvrent les deux types de substrats, dans les chambres de flux, et l’expression de leurs gènes est modulée; (d) colonisent une prothèse vasculaire enduite de collagène et résistent à des forces mécaniques. Nos résultats permettent d’améliorer la caractérisation des PDECs dans le cadre de leur utilisation en ingénierie vasculaire