Adipose tissue: A valuable resource of biomaterials for soft tissue engineering

Macromolecular Research

Volumn 22, Issue 9, 2014, Pages 932-947

  Choi, Ji Suk ^a   Choi, Young Chan ^a   Kim, Jae Dong ^a   Kim, Eun Ji ^a   Lee, Hee Young ^b   Kwon, Ick Chan ^c   Cho, Yong Woo ^a,c  

^a Hanyang University   (South Korea)

^b Kangnam Plastic Surgery Clinic   (South Korea)

^c Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

Author keywords

adipose tissue; decellularization; extracellular matrix; scaffold; soft tissue engineering

Indexed keywords

MAMMALS; REGENERATIVE MEDICINE; SCAFFOLDS; SCAFFOLDS (BIOLOGY); TISSUE REGENERATION;

ADIPOSE TISSUE; BIOLOGICAL CHARACTERIZATION; DECELLULARIZATION; EXTRACELLULAR MATRICES; SOFT TISSUE ENGINEERING; SPATIAL STRUCTURE; THREEDIMENSIONAL (3-D); TISSUE ENGINEERING SCAFFOLD;

TISSUE;

EID: 84918771518     PISSN: 15985032     EISSN: 20927673     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s13233-014-2135-5     Document Type: Review

References (137)

1. E. S. Garfein, D. P. Orgill, and J. J. Pribaz, Clin. Plast. Surg., 30, 485 (2003).
2. A. O. Gee, B. M. Baker, A. M. Silverstein, G. Montero, J. L. Esterhai, and R. L. Mauck, Cell Tissue Res., 347, 803 (2012).
3. G. Orlando, K. J. Wood, R. J. Stratta, J. J. Yoo, A. Atala, and S. Soker, Transplantation, 91, 1310 (2011).
4. A. Sajjadian, R. Rubinstein, and N. Naghshineh, Plast. Reconstr. Surg., 125, 40e (2010).
5. S. E. Dahms, H. J. Piechota, R. Dahiya, T. F. Lue, and E. A. Tanagho, Br. J. Urol., 82, 411 (1998).
6. S. F. Badylak, Biomaterials, 28, 3587 (2007).
7. J. Chen, J. Xu, A. Wang, and M. Zheng, Expert Rev. Med. Devices, 6, 61 (2009).
8. J. H. Spiegel and T. J. Egan, Dermatol. Surg., 30, 1486 (2004).
9. R. A. Hopkins, Circulation, 111, 2712 (2005).
10. B. D. Elder, S. V. Eleswarapu, and K. A. Athanasiou, Biomaterials, 30, 3749 (2009).
11. P. Vavken, S. Joshi, and M. M. Murray, J. Orthop. Res., 27, 1612 (2009).
12. P. Basile, T. Dadali, J. Jacobson, S. Hasslund, M. Ulrich-Vinther, K. Søballe, Y. Nishio, M. H. Drissi, H. N. Langstein, D. J. Mitten, R. J. O’Keefe, E. M. Schwarz, and H. A. Awad, Mol. Ther., 16, 466 (2008).
13. S. Z. Guo, X. J. Ren, B. Wu, and T. Jiang, Spinal Cord, 48, 576 (2010).
14. H. C. Ott, T. S. Matthiesen, S. K. Goh, L. D. Black, S. M. Kren, T. I. Netoff, and D. A. Taylor, Nat. Med., 14, 213 (2008).
15. J. Cortiella, J. Niles, A. Cantu, A. Brettler, A. Pham, G. Vargas, S. Winston, J. Wang, S. Walls, and J. E. Nichols, Tissue Eng. Part A, 16, 2565 (2010).
16. J. S. Choi, H. J. Yang, B. S. Kim, J. D. Kim, S. H. Lee, E. K. Lee, K. Park, Y. W. Cho, and H. Y. Lee, Tissue Eng. Part C: Methods, 16, 387 (2010).
17. S. F. Badylak, Transpl. Immunol., 12, 367 (2004).
18. M. E. Trujillo and P. E. Scherer, Endocr. Rev., 27, 762 (2006).
19. M. H. Fonseca-Alaniz, J. Takada, M. I. C. Alonso-Vale, and F. B. Lima, J. Pediatr., 83, S192 (2007).
20. E. C. Mariman and P. Wang, Cell Mol. Life Sci., 67, 1277 (2010).
21. B. M. Strem and M. H. Hedrick, Trends Biotechnol., 23, 64 (2005).
22. K. N. Frayn, F. Karpe, B. A. Fielding, I. A. Macdonald, and S. W. Coppack, Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 27, 875 (2003).
23. P. A. Zuk, M. Zhu, P. Ashjian, D. A. De Ugarte, J. I. Huang, H. Mizuno, Z. C. Alfonso, J. K. Fraser, P. Benhaim, and M. H. Hedrick, Mol. Biol. Cell, 13, 4279 (2002).
24. J. K. Fraser, I. Wulur, Z. Alfonso, and M. H. Hedrick, Trends Biotechnol., 24, 150 (2006).
25. M. G. Berry and D. Davies, J. Plast. Reconstr. Aesthet. Surg., 64, 985 (2011).
26. T. S. Housman, N. Lawrence, B. G. Mellen, M. N. George, J. San Filippo, M. DeMarco, S. R. Feldman, and A. B. Fleischer Jr., Dermatol. Surg., 28, 971 (2002).
27. M. J. Hass, Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6th ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 2005.
28. A. S. Avram, M. M. Avram, and W. D. James, J. Am. Acad. Dermatol., 53, 671 (2005).
29. S. R. Smith, J. C. Lovejoy, F. Greenway, D. Ryan, L. de Jonge, J. de la Bretonne, J. Volafova, and G. A. Bray, Metabolism, 50, 425 (2001).
30. E. D. Rosen and O. A. MacDougald, Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 7, 885 (2006).
31. S. L. Henry, J. G. Bensley, R. J. Wood-Bradley, L. A. Cullen-McEwen, J. F. Bertram, and J. A. Armitage, Int. J. Biochem. Cell Biol., 44, 435 (2012).
32. A. Wronska and Z. Kmiec, Acta Physiol., 205, 194 (2012).
33. F. Lago, C. Dieguez, J. Gómez-Reino, and O. Gualillo, Nat. Clin. Pract. Rheumatol., 3, 716 (2007).
34. Y. Cao, Nat. Rev. Drug Discov., 9, 107 (2010).
35. C. Moro, E. Klimcakova, K. Lolmède, M. Berlan, M. Lafontan, V. Stich, A. Bouloumié, J. Galitzky, P. Arner, and D. Langin, Diabetologia, 50, 1038 (2007).
36. J. R. Peinado, M. Pardo, O. de la Rosa, and M. M. Malagón, Proteomics, 12, 607 (2012).
37. H. Eto, H. Suga, D. Matsumoto, K. Inoue, N. Aoi, H. Kato, J. Araki, and K. Yoshimura, Plast. Reconstr. Surg., 124, 1087 (2009).
38. C. Y. Miao and Z. Y. Li, Br. J. Pharmacol., 165, 643 (2012).
39. J. Couturier, S. G. Patel, D. Iyer, A. Balasubramanyam, and D. E. Lewis, Obesity, 20, 253 (2012).
40. E. Dalmas, K. Clément, and M. Guerre-Millo, Trends Immunol., 32, 307 (2011).
41. H. Mizuno, M. Tobita, and A. C. Uysal, Stem Cells, 30, 804 (2012).
42. S. H. Kim, J. Turnbull, and S. Guimond, J. Endocrinol., 209, 139 (2011).
43. A. Berzat and A. Hall, EMBO J., 29, 2734 (2010).
44. W. P. Daley, S. B. Peters, and M. Larsen, J. Cell Sci., 121, 255 (2008).
45. Q. Tseng, E. Duchemin-Pelletier, A. Deshiere, M. Balland, H. Guillou, O. Filhol, and M. Théry, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 109, 1506 (2012).
46. M. E. Lukashev and Z. Werb, Trends Cell Biol., 8, 437 (1998).
47. R. O. Hynes, Science, 326, 1216 (2009).
48. L. Napolitano, J. Cell Biol., 18, 663 (1963).
49. I. Nakajima, T. Yamaguchi, K. Ozutsumi, and H. Aso, Differentiation, 63, 193 (1998).
50. G. Alvarez-Llamas, E. Szalowska, M. P. de Vries, D. Weening, K. Landman, A. Hoek, B. H. Wolffenbuttel, H. Roelofsen, and R. J. Vonk, Mol. Cell. Proteomics, 6, 589 (2007).
51. M. Durbeej, Cell Tissue Res., 339, 259 (2010).
52. A. Divoux and K. Clément, Obes. Rev., 12, e494 (2011).
53. J. J. Song and H. C. Ott, Trends Mol. Med., 17, 424 (2011).
54. E. A. van Beek, A. H. Bakker, P. M. Kruyt, M. H. Hofker, W. H. Saris, and J. Keijer, Pflugers Arch., 453, 851 (2007).
55. M. Pasarica, B. Gowronska-Kozak, D. Burk, I. Remedios, D. Hymel, J. Gimble, E. Ravussin, G. A. Bray, and S. R. Smith, J. Clin. Endocrinol. Metab., 92, 5155 (2009).
56. T. Hoshiba, H. Lu, N. Kawazoe, and G. Chen, Expert Opin. Biol. Ther., 10, 1717 (2010).
57. T. W. Gilbert, T. L. Sellaro, and S. F. Badylak, Biomaterials, 27, 3675 (2006).
58. E. J. Lehr, G. R. Rayat, B. Chiu, T. Churchill, L. E. McGann, J. Y. Coe, and D. B. Ross, J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 141, 1056 (2011).
59. H. Törmä, M. Lindberg, and B. Berne, J. Invest. Dermatol., 128, 1212 (2008).
60. J. E. Reing, B. N. Brown, K. A. Daly, J. M. Freund, T. W. Gilbert, S. X. Hsiong, A. Huber, K. E. Kullas, S. Tottey, M. T. Wolf, and S. F. Badylak, Biomaterials, 31, 8626 (2010).
61. L. Casas-Godoy, S. Duquesne, F. Bordes, G. Sandoval, and A. Marty, Methods Mol. Biol., 861, 3 (2012).
62. R. S. Lanigan and T. A. Yamarik, Int. J. Toxicol., 21, 95 (2002).
63. B. Yang, Y. Zhang, L. Zhou, Z. Sun, J. Zheng, Y. Chen, and Y. Dai, Tissue Eng. Part C: Methods, 16, 1201 (2010).
64. S. G. de la Fuente, M. R. Gottfried, D. C. Lawson, M. B. Harris, C. R. Mantyh, and T. N. Pappas, J. Gastrointest. Surg., 7, 96 (2003).
65. C. R. Deeken, A. K. White, S. L. Bachman, B. J. Ramshaw, D. S. Cleveland, T. S. Loy, and S. A. Grant, J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater., 96, 199 (2011).
66. S. Haykal, J. P. Soleas, M. Salna, S. O. Hofer, and T. K. Waddell, Tissue Eng. Part C: Methods, 18, 614 (2012).
67. J. S. Choi, B. S. Kim, J. Y. Kim, J. D. Kim, Y. C. Choi, H. J. Yang, K. Park, H. Y. Lee, and Y. W. Cho, J. Biomed. Mater. Res. A, 97, 292 (2011).
68. J. A. DeQuach, S. H. Yuan, L. S. Goldstein, and K. L. Christman, Tissue Eng. Part A, 17, 2583 (2011).
69. E. De Carlo, S. Baiguera, M. T. Conconi, S. Vigolo, C. Grandi, S. Lora, C. Martini, P. Maffei, G. Tamagno, R. Vettor, N. Sicolo, and P. P. Parnigotto, Int. J. Mol. Med., 25, 195 (2010).
70. A. Sbarbati, D. Accorsi, D. Benati, L. Marchetti, G. Orsini, G. Rigotti, and P. Panettiere, Eur. J. Histochem., 54, 226 (2010).
71. S. Uriel, J. J. Huang, M. L. Moya, M. E. Francis, R. Wang, S. Y. Chang, M. H. Cheng, and E. M. Brey, Biomaterials, 29, 3712 (2008).
72. S. Uriel, E. Labay, M. Francis-Sedlak, M. L. Moya, R. R. Weichselbaum, N. Ervin, Z. Cankova, and E. M. Brey, Tissue Eng. Part C: Methods, 15, 309 (2009).
73. L. E. Flynn, Biomaterials, 31, 4715 (2010).
74. D. A. Young, D. O. Ibrahim, D. Hu, and K. L. Christman, Acta Biomater., 7, 1040 (2011).
75. B. N. Brown, J. M. Freund, L. Han, J. P. Rubin, J. E. Reing, E. M. Jeffries, M. T. Wolf, S. Tottey, C. A. Barnes, B. D. Ratner, and S. F. Badylak, Tissue Eng. Part C: Methods, 17, 411 (2011).
76. Y. C. Choi, J. S. Choi, B. S. Kim, J. D. Kim, H. I. Yoon, and Y. W. Cho, Tissue Eng. Part C: Methods, 18, 866 (2012).
77. C. J. Poon, E. Pereira, M. V. Cotta, S. Sinha, J. A. Palmer, A. A. Woods, W. A. Morrison, and K. M. Abberton, Acta Biomater., 9, 5609 (2013).
78. K. Comley and N. A. Fleck, Int. J. Solids Struct., 47, 2982 (2010).
79. A. Samani, J. Bishop, C. Luginbuhl, and D. B. Plewes, Phys. Med. Biol., 48, 2183 (2003).
80. I. Wu, Z. Nahas, K. A. Kimmerling, G. D. Rosson, and J. H. Elisseeff, Plast. Reconstr. Surg., 129, 1247 (2012).
81. B. Ekser and D. K. Cooper, Expert Rev. Clin. Immunol., 6, 219 (2010).
82. Y. G. Yang and M. Sykes, Nat. Rev. Immunol., 7, 519 (2007).
83. A. Bayrak, M. Tyralla, J. Ladhoff, M. Schleicher, U. A. Stock, H. D. Volk, and M. Seifert, Biomaterials, 31, 3793 (2010).
84. D. K. C. Cooper and D. Ayares, Int. J. Surg., 9, 122 (2011).
85. R. L. Hood and C. E. Allen, J. Lipid Res., 18, 275 (1977).
86. M. Switonski, M. Stachowiak, J. Cieslak, M. Bartz, and M. Grzes, J. Appl. Genet., 51, 153 (2010).
87. J. D. Wood, M. Enser, A. V. Fisher, G. R. Nute, P. R. Sheard, R. I. Richardson, S. I. Hughes, and F. M. Whittington, Meat Sci., 78, 343 (2008).
88. P. M. Crapo, T. W. Gilbert, and S. F. Badylak, Biomaterials, 32, 3233 (2011).
89. T. W. Gilbert, J. M. Freund, and S. F. Badylak, J. Surg. Res., 152, 135 (2009).
90. S. F. Badylak and T. W. Gilbert, Semin. Immunol., 20, 109 (2008).
91. S. Mitragotri and J. Lahann, Nat. Mater., 5, 15 (2009).
92. S. P. Ng, K. S. Billings, T. Ohashi, M. D. Allen, R. B. Best, L. G. Randles, H. P. Erickson, and J. Clarke, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 104, 9633 (2007).
93. M. P. Lutolf and J. A. Hubbell, Nat. Biotechnol., 23, 47 (2005).
94. C. E. Ayres, B. S. Jha, S. A. Sell, G. L. Bowlin, and D. G. Simpson, Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol., 2, 20 (2010).
95. S. J. Hollister, Nat. Mater., 4, 518 (2005).
96. J. Gao, P. M. Crapo, and Y. Wang, Tissue Eng., 12, 917 (2006).
97. C. J. Liao, C. F. Chen, J. H. Chen, S. F. Chiang, Y. J. Lin, and K. Y. Chang, J. Biomed. Mater. Res., 59, 676 (2002).
98. Y. Cao, T. I. Croll, A. J. Oconnor, G. W. Stevens, and J. J. Cooper-White, J Biomater. Sci. Polym. Ed, 17, 369 (2006).
99. F. J. O’Brien, B. A. Harley, I. V. Yannas, and L. J. Gibson, Biomaterials, 26, 433 (2005).
100. Q.-Z. Chen, S. E. Harding, N. N. Ali, A. R. Lyon, and A. R. Boccaccini, Mater. Sci. Eng. R. Rep., 59, 1 (2008).
101. J. L. Gennisson, T. Deffieux, E. Macé, G. Montaldo, M. Fink, and M. Tanter, Ultrasound Med. Biol., 36, 789 (2010).
102. K. S. Topp and B. S. Boyd, Phys. Ther., 86, 92 (2006).
103. E. J. Weinberg and M. R. Kaazempur-Mofrad, J. Biomech., 39, 1557 (2006).
104. J. Z. Wu, R. G. Cutlip, M. E. Andrew, and R. G. Dong, Skin Res. Technol., 13, 34 (2007).
105. A. Thambyah, A. Nather, and J. Goh, Osteoarthr. Cartil., 14, 580 (2006).
106. L. D. Black, P. G. Allen, S. M. Morris, P. J. Stone, and B. Suki, Biophys. J., 94, 1916 (2008).
107. B. S. Kim, J. S. Choi, J. D. Kim, Y. C. Choi, and Y. W. Cho, Cell Tissue Res., 348, 559 (2012).
108. M. Sokolsky-Papkov, K. Agashi, A. Olaye, K. Shakesheff, and A. J. Domb, Adv. Drug Deliv. Rev., 59, 187 (2007).
109. Q. Hou, P. A. De Bank, and K. M. Shakesheff, J. Mater. Chem., 14, 1915 (2004).
110. J. D. Kretlow, L. Klouda, and A. G. Mikos, Adv. Drug Deliv. Rev., 59, 263 (2007).
111. M. L. Tanzer, J. Orthop. Sci., 11, 326 (2006).
112. H. K. Kleinman and G. R. Martin, Semin. Cancer Biol., 15, 378 (2005).
113. P. Lin, W. C. Chan, S. F. Badylak, and S. N. Bhatia, Tissue Eng., 10, 1046 (2004).
114. S. B. Seif-Naraghi, M. A. Salvatore, P. J. Schup-Magoffin, D. P. Hu, and K. L. Christman, Tissue Eng. Part A, 16, 2017 (2010).
115. D. O. Freytes, J. Martin, S. S. Velankar, A. S. Lee, and S. F. Badylak, Biomaterials, 29, 1630 (2008).
116. J. S. Choi, B. S. Kim, J. D. Kim, Y. C. Choi, H. Y. Lee, and Y. W. Cho, Tissue Eng. Part A, 18, 80 (2012).
117. S. F. Badylak, D. O. Freytes, and T. W. Gilbert, Acta. Biomater., 5, 1 (2009).
118. J. S. Choi, H. J. Yang, B. S. Kim, J. D. Kim, J. Y. Kim, B. Yoo, K. Park, H. Y. Lee, and Y. W. Cho, J. Control. Release, 139, 2 (2009).
119. J. S. Choi, B. S. Kim, J. D. Kim, Y. C. Choi, E. K. Lee, K. Park, H. Y. Lee, and Y. W. Cho, Cell Tissue Res., 345, 415 (2011).
120. M. P. Lutolf, P. M. Gilbert, and H. M. Blau, Nature, 462, 433 (2009).
121. P. S. Mathieu and E. G. Loboa, Tissue Eng. Part B: Rev., 18, 436 (2012).
122. L. Gao, R. McBeath, and C. S. Chen, Stem Cells, 28, 564 (2010).
123. T. H. Kim, S. H. Oh, E. B. Kwon, J. Y. Lee, and J. H. Lee, Macromol. Res., 21, 878 (2013).
124. H. J. Chung, I. K. Kim, T. G. Kim, and T. G. Park, Tissue Eng. Part A, 14, 607 (2008).
125. Y. Martin, M. Eldardiri, D. J. Lawrence-Watt, and J. R. Sharpe, Tissue Eng. Part B: Rev., 17, 71 (2011).
126. K. S. Park, C. M. Jin, S. H. Kim, J. M. Rhee, and G. Khang, Macromol. Res., 13, 285 (2005).
127. A. E. Turner and L. E. Flynn, Tissue Eng. Part C: Methods, 18, 186 (2012).
128. A. E. Turner, C. Yu, J. Bianco, J. F. Watkins, and L. E. Flynn, Biomaterials, 33, 4490 (2012).
129. S. Zhong, Y. Zhang, and C. T. Lim, Tissue Eng. Part B: Rev., 18, 77 (2012).
130. H. Yoon, M. Choi, K. J. Lee, and J. Jang, Macromol. Res., 16, 85 (2008).
131. K. Tuzlakoglu and R. L. Reis, Tissue Eng. Part B: Rev., 15, 17 (2009).
132. H. Park, K. Y. Lee, S. J. Lee, K. E. Park, and W. H. Park, Macromol. Res., 15, 238 (2007).
133. M. P. Francis, P. C. Sachs, P. A. Madurantakam, S. A. Sell, L. W. Elmore, G. L. Bowlin, and S. E. Holt, J. Biomed. Mater. Res. A, 100, 1716 (2012).
134. L. Cen, W. Liu, L. Cui, W. Zhang, and Y. Cao, Pediatr. Res., 63, 492 (2008).
135. J. A. Ramshaw, Y. Y. Peng, V. Glattauer, and J. A. Werkmeister, J. Mater. Sci. Mater. Med., 20, S3 (2009).
136. Z. Deyl, I. Miksík, and A. Eckhardt, J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci., 791, 245 (2003).
137. B. S. Kim, J. S. Choi, J. D. Kim, H. I. Yoon, Y. C. Choi, and Y. W. Cho, Biotechnol. Prog., 28, 973 (2012).