Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar...

33
Page 1 of 32 Tissue Engineering © Mary Ann Liebert, Inc. DOI: 10.1089/ten.TEA.2016.0550 1 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts via co-culture with adipose derived stem cells (DOI: 10.1089/ten.TEA.2016.0550) This paper has been peer-reviewed and accepted for publication, but has yet to undergo copyediting and proof correction. The final published version may differ from this proof. Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts via co‐ culture with adipose derived stem cells Jingcheng Deng, MD, 1† Yuan Shi, MD, 1† Zhen Gao, PhD, 1 Wenjie Zhang, PhD 1 , Xiaoli Wu, MD, PhD, 1 Weigang Cao, MD, PhD, 1 * and Wei Liu, MD, PhD 1 * 1 Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai Key Laboratory of Tissue Engineering, 639 Zhi Zao Ju Road, Shanghai 200011, PR China Authors who contributed equally *Corresponding authors: Dr. Wei Liu and Dr. Weigang Cao Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Shanghai 9th People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine 639 Zhi Zao Ju Road, Shanghai 200011, PR China. Tel: +86‐21‐23271699, Ext 5061 Fax: +86‐21‐53078128 E‐mail address: Wei Liu: [email protected] Weigang Cao: [email protected] Running title: hASCs inhibit pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts Tissue Engineering Part A Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts via co-culture with adipose derived stem cells (doi: 10.1089/ten.TEA.2016.0550) This article has been peer-reviewed and accepted for publication, but has yet to undergo copyediting and proof correction. The final published version may differ from this proof.

Transcript of Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar...

Page 1: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

 

Page 1 of 32 Tissue Engineering

© Mary Ann Liebert, Inc.

DOI: 10.1089/ten.TEA.2016.0550

1 T

issu

e E

ngin

eeri

ng

Inhi

bitio

n of

pat

holo

gica

l phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

diti

ng a

nd p

roof

cor

rect

ion.

The

fin

al p

ubli

shed

ver

sion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts via co‐

culture with adipose derived stem cells  

 

Jingcheng Deng, MD,1† Yuan Shi, MD,1† Zhen Gao, PhD,1 Wenjie Zhang, PhD1, Xiaoli Wu, MD, 

PhD,1 Weigang Cao, MD, PhD,1* and Wei Liu, MD, PhD1* 

1Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao 

Tong University School of Medicine, Shanghai Key Laboratory of Tissue Engineering, 639 Zhi Zao Ju 

Road, Shanghai 200011, PR China 

 

†Authors who contributed equally 

*Corresponding authors: Dr. Wei Liu and Dr. Weigang Cao  

Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Shanghai 9th People’s Hospital, Shanghai Jiao 

Tong University School of Medicine 

639 Zhi Zao Ju Road,  

Shanghai 200011, PR China.  

Tel: +86‐21‐23271699, Ext 5061 

Fax: +86‐21‐53078128 

E‐mail address: 

Wei Liu: [email protected] 

Weigang Cao: [email protected] 

 Running title: hASCs inhibit pathological phenotype of hypertrophic scar fibroblasts 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 2: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 2 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Abstract 

  Hypertrophic scar (HS) is a dermal fibroproliferative disease characterized by fibroblast 

over‐proliferation, overproduction and deposition of the extracellular matrix (ECM). Growing 

evidence demonstrated that adipose derived stem cells (ASCs) secrete a plethora of trophic and 

anti‐fibrotic factors, which suppress inflammation and ameliorate fibrosis of different tissues. 

However, few studies investigate their effect on repressing HS activity. This study evaluated the 

suppressing effect of ASCs on HS fibroblast bioactivity and the possible mechanism via a co‐culture 

model. HS‐derived fibroblasts (HSFs) and ASCs were isolated from individual patients. HSFs or HSFs 

treated with transforming growth factor‐β1 (TGF‐β1) were co‐cultured with ASCs and the change 

of HSF cellular behaviors, such as cell proliferation, migration, contractility and gene/protein 

expression of scar‐related molecules, were evaluated by cell counting assay, cell cycle analysis, 

scratch wound assay, fibroblast‐populated collagen lattice (FPCL) contractility assay, real‐time 

quantitative polymerase chain reaction (RT‐qPCR), ELISA, and western blotting assay. After 5 days 

of ASC co‐culture treatment, the expression levels of collagen I (Col 1), collagen III (Col 3), 

fibronectin (FN), TGF‐β1, interleukin‐6 (IL‐6), interleukin‐8(IL‐8), connective tissue growth factor 

(CTGF) and alpha‐smooth muscle actin (α‐SMA) in HSFs decreased significantly while the 

expression levels of decorin (DCN) and MMP1/TIMP1 ratio increased significantly. Besides, after 5 

days of exogenous TGF‐β1 stimulation, the expression levels of collagen 1, fibronectin, TGF‐β1, IL‐

6, CTGF and α‐SMA in HSFs increased significantly. Impressively, all these increased gene 

expression levels were reversed by 5 days of ASCs co‐culture treatment. Additionally, the 

proliferation, migration and contractility of HSFs were all significantly reduced by ASC co‐culture 

treatment. Furthermore, the protein levels of TGF‐β1 and intracellular signal pathway related 

molecules, such as p‐smad2, p‐smad3, p‐Stat3 and p‐ERK, were down‐regulated significantly in 

HSFs after 5 days of ASCs co‐culture treatment.This study demonstrated that co‐culture of HSFs 

with ASCs not only inhibited proliferation, migration and contractility of HSFs but also decreased 

the expression levels of HSF‐related or TGF‐β1‐induced molecules. Additionally, the anti‐fibrotic 

effect on HSFs was likely mediated by the inhibition of multiple intracellular signaling. The results 

of this study suggest the therapeutic potential of ASCs for HS treatment, which is worth of further 

investigation. 

Keywords:  Hypertrophic  scar  fibroblasts;  Adipose‐derived  stem  cells;  Co‐culture;  TGF‐1; 

Pathological phenotype; Inhibitory effect 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 3: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 3 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Introduction 

  Hypertrophic scar (HS) is a common disease characterized by overproduction and 

deposition of extracellular matrices (ECM), cell overgrowth and irregular distribution, enhanced 

angiogenesis, and enhanced transformation of fibroblasts to myofibroblasts, 1‐3 which is associated 

with excessive wound healing response.4 It is usually secondary to massive skin trauma, burns, or 

surgical procedures.5 Patients with hypertrophic scar experienced physical, psychological and social 

discomfort because of functional disability and facial organ disfigurement caused by tissue 

hypertrophy and severe contracture.6, 7 To date, the main therapeutic approaches of HS include 

surgical excision, corticosteroid injection, laser therapy and pressure therapy.8 However, due to the 

lack of consensus curative effect and severe adverse effects of current therapies, HS treatment 

remains a great challenge to clinicians. Studies have confirmed that aberrant proliferation and 

activation of fibroblasts and excessively deposited ECM components are recognized as the main 

characteristics of HS.9 Thus, it is reasonable to assume that inhibition of fibroblast bioactivity and 

their extensive ECM production may become a pivotal therapeutic strategy for HS. 

It has been reported that mesenchymal stem cells (MSCs) could inhibit fibrotic tissue 

formation by secreting a number of cytokines and anti‐fibrotic factors.10, 11 Adipose derived stem 

cells (ASCs) are one type of MSCs, which have the advantages of autologous, non‐immunogenic, 

self‐renewal, multi‐differentiation potential, easy access, available for large quantity and less 

donor site morbidity and thus are an ideal therapeutic cell source.12, 13 Recently, increasing 

evidence demonstrates that ASCs have potential of serving as an anti‐scarring or anti‐fibrotic 

agent.  

For example, implantation of autologous fat graft for the treatment of gluteal muscle 

contracture could achieve satisfactory aesthetic results.14 It was also shown that intralesional 

injection of ASCs could suppress hypertrophic scar in a rabbit ear model.15 Another study 

demonstrated that ASC transplantation acquired smaller infarct size and less scar formation in a 

mouse model of acute myocardial infarction.16 ASCs could also attenuate pulmonary fibrosis 

induced by repetitive bleomycin administration.17 Furthermore, in vitro studies confirmed that 

ASCs could attenuate collagen production and enhance dermal fibroblast functions.18, 19  

    TGF‐β1 is a well‐known profibrotic cytokine widely involved in fibroblast activation, proliferation 

and ECM production in hypertrophic scar formation.20 HS and their derived fibroblasts express 

excessive TGF‐β.21, 22 and its receptors23 when compared with normal skin and normal fibroblasts. 

Additionally, TGF‐β1‐related signaling pathway plays an important role in HS pathogenesis 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 4: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 4 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

involving a multitude of cytokines, which regulate a broad array of intracellular responses in HS 

including ECM production and deposition, fibroblast proliferation, angiogenesis, and inflammatory 

cell infiltration.24, 25 Because of this, manipulation of TGF‐β function or blocking its associated signal 

transduction may hold putative therapeutic strategy for HS.26 

    To date, the inhibitory effects of ASCs on HSF activity and its potential molecular mechanisms are 

not well defined. Therefore, in this study, we investigated whether co‐culture of ASCs with HSFs 

could potentially inhibit HSF functions and the possible biochemical mechanism that may involve in 

the inhibitory effect of ASCs on various cellular behaviors such as cell proliferation, migration, 

contractility, and gene/protein expression of scar related molecules.  

 

Materials and Methods 

Harvest and culture of human ASCs  

Protocols for the handling of human tissue and cells were approved by the Ethics Committee 

of Shanghai Jiao Tong University School of Medicine. Human adipose tissues were donated by the 

patients for research purposes only with written informed consent. Human adipose tissue was 

harvested from abdomen or inner thigh portion of patients by standard liposuction procedures. 

The samples were washed extensively with chloramphenicol once and phosphate‐buffered saline 

(PBS) twice and then digested by 0.075 % collagenase type I (Sigma‐Aldrich, St. Louis, MO, USA) 

dissolved in Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM, Hyclone, Logan City, UT) containing 10 % 

fetal bovine serum (FBS, Biosum, South America) at 37°C for 1 h with vigorous shaking. Equal 

volume of DMEM containing 10 % FBS was added to neutralize the collagenase activity. The cell 

suspension was centrifuged at 1200×g for 10 min. The pellet was resuspended in DMEM containing 

10 % FBS, penicillin (100 U/ml) and streptomycin (0.1 mg/ml), and then incubated at 37°C in a 

humidified atmosphere containing 95 % air and 5% CO2. These primary cells were defined as 

passage 0 and were passaged with 0.05 % trypsin‐EDTA (Gibco, Grand Island, NY) once 80‐90 

percentage of confluency reached. Cells were cultured to passage three for the use of all 

experiments. To reduce individual variation, ASCs were respectively extracted from each of 9 

patients’ fat tissues, three cell samples were randomly selected and mixed as one pooled cell 

sample and total three pooled cell samples were generated for various experiments. 

 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 5: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 5 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Harvest and culture of HSFs 

Protocols for the handling of human tissue and cells were approved by the Ethics Committee 

of Shanghai Jiao Tong University School of Medicine. Excised human hypertrophic scar samples 

were donated by patients who received scar resection with informed consent. For HSF isolation, 

the tissue samples were washed extensively with chloramphenicol once and phosphate‐buffered 

saline (PBS) twice, cut into 2×2×2 mm3 fragments followed by enzyme digestion with 0.2 % 

collagenase type II (SERVA, GER) dissolved in DMEM containing 10% FBS at 37°C for 4 h with 

vigorous shaking. After centrifugation, the pellet was resuspended in DMEM containing 10 % FBS, 

penicillin (100 U/ml), and streptomycin (0.1 mg/ml). Then, cells were seeded onto 10 cm culture 

dishes at a density of 1×104 cells/cm2 and incubated at 37°C in a humidified atmosphere containing 

95 % air and 5 % CO2. The cells were passaged once 80‐90 percentage of confluency reached and 

then subcultured at the same density for two more passages. Passage three cells were harvested 

for the use of all experiments. To reduce individual variation, hHSFs were respectively extracted 

from each of 9 patients’ fat tissues, three cell samples were randomly selected and mixed as one 

pooled cell samples and total three pooled cell samples were generated for various experiments.  

 

Co‐culture of hASCs and HSFs  

  A 6‐well transwell culture dish (0.4 μm inserts, Corning, USA) was used to develop the co‐

culture system. Passage three ASCs were harvested with 0.25 % trypsin‐EDTA treatment, 

resuspended in DMEM containing 10 % FBS and antibiotics (penicillin/100 U/ml, streptomycin/0.1 

mg/ml), and then inoculated on the upper chamber of the transwell culture dishes at a density of 

1×104 cells/cm2. Passage three HSFs were similarly harvested and inoculated on the lower chamber 

with the same density and culture medium as those of ASCs. Culture media of both chambers were 

changed every 2 days. The co‐cultured cells were set as an experimental group. As a control group, 

passage three HSFs were inoculated on the lower chamber of 6‐well culture dishes at a density of 

1×104 cells/cm2 in DMEM plus 10 % FBS and antibiotics.  

To further explore the effect of ASCs on attenuating TGF‐, at day 1 of the experiment, both 

experimental and control cells were cultured without or with TGF‐β1 at a concentration of 2 ng/ml 

of culture medium.  

 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 6: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 6 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Cell proliferation assay 

During the culture process as above described, HSFs were harvested with 0.25 % trypsin‐EDTA 

treatment at days 1, 3, 5 and 7, centrifuged at 1000×g for 5 min and then resuspended in DMEM. 

Ten microliters of cell suspension solution were added to a hematocytometer for cell counting 

under an inverted‐phase contrast microscope (Olympus, Japan). The assay was performed in 

triplicate and repeated in four pooled cell samples at each desired time point. 

 

Cell cycle analysis 

At the 5th day of cell culture, HSFs of both co‐culture group and control group were 

respectively harvested with the treatment of 0.25 % trypsin‐EDTA. The cells were then centrifuged 

at 1200×g for 5 min, washed with PBS twice and centrifuged again. The pellet was resuspended in a 

mixed solution containing 0.3 ml of PBS and 0.7 ml of ice‐cold absolute ethyl alcohol with gentle 

agitation for fixation and then the samples were incubated at 4°C overnight. Thereafter, the cells 

were centrifuged and stained in 1 ml ice‐cold PBS solution containing 20μl of propidium iodide (PI, 

1μg/ml, Sigma, USA), 1μl of Triton X‐100 (0.1 %, Sigma, USA), 0.2mg of RNase (1mg/ml, Sigma, 

USA) for 30 min. The cells were then analyzed using a flow cytometer (Beckman Coulter) equipped 

with ModiFit LT v2.0 software. The analysis was repeated in three pooled cell samples. 

 

RNA isolation and real‐time quantitative polymerase chain reaction (qPCR)  

    Total RNA extraction and reverse transcription were performed as previously described.27 Briefly, 

total RNA was extracted from the cells of co‐culture group and control group at day 5 and day 10 

or from the cells of both groups without or with TGF‐β1 treatment at day 2 and day 5 using a Trizol 

Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA). cDNA was reversely transcribed from 2μg of total RNA per 

sample with the use of AMV reverse transcriptase (Promega, Madison, WI). A 20μl reaction 

solution composed of 2 μg total RNA, 4 μl 5 buffer, 2 μl dNTP, 1μl oligo‐(dT), 0.5 μl AMV reverse 

transcriptase, 0.5 μl RNase inhibitor and ddH2O was filled up to total volume of 20 μl for the 

reaction. The mixture was incubated at 30°C for 10min, 45°C for 60min, 98°C for 5 min and 5°C for 

5 min.  

The designed primers for qPCR analysis were listed in Table 1. cDNA was amplified using a 

Power SYBR Green PCR master mix (Applied Biosystems, Foster City, CA) in a real‐time thermal 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 7: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 7 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

cycler (Stratagene) and measurement was conducted in triplicates for each sample. qPCR reaction 

conditions were set as: denaturation at 95°C for 30 s, primer annealing at temperatures listed in 

Table 1 for 30 s, and elongation at 72°C for 45 s with total 40 cycles. GAPDH gene was used as an 

internal control. qPCR assay was performed in triplicate and repeated in three pooled cell 

samples.  

 

In vitro scratch wound assay  

As previously described,28 an in vitro scratch wound assay was used to evaluate cell 

migration. Briefly, HSFs derived from co‐culture group and control group were cultured in 6 well 

culture plate along with DMEM containing 10 % FBS until 100 % confluency, then a scratch was 

created on each well using a 200 l pipette tip (PipetTipFinder, LLC, Knoxville, TN) to make a 

scratch in the middle of the culture dish. The scratched wound was about 0.45‐0.50 mm in width 

per well. Afterwards, the cultures were switched to serum‐free medium for 24 h and 48 h. Digital 

photograph of each wound was acquired under an inverted‐phase contrast microscope (Olympus, 

Japan) immediately, 24 h and 48 h after the scraping. Wound closure (cell migration) was 

investigated by measuring the wound area using the commercial software Image pro‐plus version 

6.0 (Media Cybernetics, Silver Spring, MD) and public domain image processing program. Results 

were presented as the percentage of the initial wound area using the following formula: Cell 

migration rate (%) = (Gap24 h (or Gap48 h) – Gap0h)/Gap0h × 100 %. Photographs of each wound 

were acquired in three random views and the mean cell migration rate of each sample plus 

standard deviation was presented as the final result. The assay was repeated in three pooled cell 

samples.  

 

Fibroblast‐populated collagen lattice (FPCL) contractility assay 

FPCL contractility assay was performed as previously described.26 Briefly, according to the 

manufacturer’s protocol, collagen lattices were polymerized in a 24‐well transwell culture dish. To 

form the collagen solution, 200 μl of rat tail tendon collagen solution (5mg/ml, Shenyou 

Biotechnology Co., Ltd, Zhejiang, China) were added to 12 μl of NaOH (0.1 mol/L) and mixed 

immediately by pipetting. Then, 23 μl 10PBS was added into the mixture solution. Thereafter, 760 

μl of cell suspension (containing 3×104 cells) were added to the mixture solution, gently mixed and 

added into the lower chamber of the 24‐well transwell culture dish with 500 μl volume per well. 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 8: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 8 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Collagen lattices were placed at room temperature for 30 min to form the gel, and then 1 ml of 

DMEM containing 10 % FBS and antibiotics was added to each well. Afterwards, the cell‐contained 

gels were detached from the culture dishes as the floating state for self‐contraction in each well. At 

the same time, for co‐culture group, ASCs of passage 3 were inoculated on the upper chamber of 

the 24‐well transwell culture dishes at a density of 1×104 cells/cm2 with 1.5 ml of DMEM containing 

10 % FBS and antibiotics. For the blank control group, 1.5 ml of DMEM containing 10 % FBS and 

antibiotics (without cell) was added to the upper chamber of the 24‐well transwell culture dishes. 

Digital images of the floating lattices were acquired immediately, 24 h, 48 h, and 72 h post‐

detaching. To quantify the contracture ability, the surface areas of the gels were measured using 

image software (Macropath 5, PRO, Guangzhou, China) at each time point. Contraction rate of 

FPCL was normalized to the bottom area of the well. The assay was repeated in three pooled cell 

samples.  

 

ELISA analysis for TGF‐β1 protein expression  

HSFs from co‐culture group and control group were cultured in DMEM containing 10% FBS 

until the 5th day. Cells were then serum starved for 12 h, and then cultured in serum free medium 

for 24 h. Thereafter, the medium was collected for ELISA analysis of TGF β1 (Excell bio, China) 

according to manufacturer’s protocol. Absorbance was measured at 450nm. ELISA analysis was 

performed in triplicate and repeated in three pooled cell samples.  

 

Western blotting analysis  

After 5 days of co‐culture with ASCs as indicated, total protein was extracted from HSFs of 

both groups with RIPA lysis buffer as described previously.29 Protein extracts were denatured by 

heat at 100°C for 5 min and electrophoretically separated on a 12 % SDS‐PAGE (Bio‐Rad, USA). 

Proteins were transferred to PVDF membrane, blocked with 5 % milk/Tris buffered saline, 

incubated with primary antibodies as below described, followed by incubation with appropriate 

HRP‐conjugated secondary antibodies (Jackson ImmunoResearch). The protein bands were 

eventually visualized using an enhanced chemiluminescence (ECL) detection kit (Amersham, USA). 

The primary antibodies of rabbit against human Phospho‐Erk1/2 (Thr202/Tyr204), rabbit against 

human Erk1/2, mouse against human Phospho‐Stat3‐Y705, rabbit against human Stat, rabbit 

against human Phospho‐Smad2 (Ser465/467), rabbit against human Phospho‐Smad3 (Ser423/425), rabbit 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 9: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 9 of 32    

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

against human Smad2/3 (BD Biosciences) and rabbit against human β‐actin (Sigma‐Aldrich) were 

purchased from Cell Signaling Technology. The experiment was repeated in three pooled cell 

samples.  

 

Statistical analysis  

All data are presented as means ± standard derivation. The differences between co‐culture 

and control groups were analyzed with Student‐t test. P value less than 0.05 was considered 

statistically significant. SPSS software, version 19.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) was applied in this 

statistical analysis.  

Results 

 

ASCs inhibited proliferation and blocked cell cycle of co‐cultured HSFs 

  With co‐culture of ASCs, the cell proliferation rate of HSFs became apparently slower when 

compare with that of blank control HSFs. As shown in Figure 1A, the cell density was relatively 

lower in experimental group than in control group at days 3, 5 and 7.  

  To further quantitatively analyze, cells were planted into 24‐well plates at a density of 

5000 cells/well. As shown in Figure 1B, a logarithmic phase appeared from day 1 to day 7. At day 3, 

the mount of HSFs in the control group (3.5 ± 0.21104) was significantly more than that in the co‐

culture group (2.7 ± 0.12104) (p < 0.05). At day 5, the mount of HSFs in the blank control and co‐

culture groups was 6.5 ± 0.24104 and 4.9 ± 0.19104 respectively with significant difference 

between two groups (p<0.01). At day 7, total cell number reached 8.2 ± 0.22104 and 5.9 ± 

0.21104 respectively in control and co‐culture groups with significant difference between them 

(p<0.01). 

Cell cycle analysis demonstrated that co‐culture group presented less percentage of HSFs in 

G2/M phases at day 2 (3.16 ± 0.56 %) and day 5 (4.13 ± 0.49 %) compared to day 2 (5.93 ± 0.69 %) 

and day 5 (7.38 ± 0.54 %) of control group with significant difference (p<0.05). In addition, co‐

culture group also presented less percentage of HSFs in S phase at day 5 (2.91 ± 0.21 %) than that 

of control group (5.29 ± 0.68 %) with significant difference (p<0.05). Additionally, cell percentage 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 10: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 10 of 32    

10 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

(92.8 ± 0.69 %) of co‐culture group in the G0/G1 phases was also significantly higher than that of 

control group (87.5 ± 1.2 %) at day 5 with significant difference (p<0.05). 

 

HASCs inhibited cell migration of co‐cultured HSFs 

As shown in Figure 2, at 24 h, 61.7 ± 1.7 % of the scratched area was filled by migrated HSFs 

of control group. By contrast, 36.9 ± 3.1 % of the scratched area was filled by the migrated HSFs of 

co‐culture group, which was significantly different from that of control group (p<0.01, Fig. 2B). 

After 48 h of culture, 84.5 ± 1.1 % of the area was filled by the migrated HSFs of control group, 

whereas 43.2 ± 3.2 % of the area was filled by the migrated HSFs of co‐culture group with 

significant difference between two groups (p<0.01, Fig. 2B), suggesting that co‐cultured with ASCs 

could significantly inhibit the migration of HSFs. 

 

ASCs attenuated the contraction of fibroblast‐populated collagen lattice 

A FPCL model was used to evaluate the inhibitory effect of ASCs on HSF contractility. As 

shown in Figure 3, at 24 h post‐release of the gel, cell containing floating collagen lattices self‐

contracted, which led to area reduction to 72.3 ± 2.9 % of original area in control group. By 

contrast, co‐culture with ASCs led to less contraction of floating lattice with 95.7 ± 0.9 % of original 

area, which is significantly different from that of control group (p<0.01, Fig. 3B). At 48 h, the 

collagen gels contracted more and the average areas were 61.4 ± 3.5 % and 93.2 ± 0.7 % of original 

area respectively for control and co‐culture groups with significant difference between them 

(p<0.01, Fig. 3B). At 72 h, the average areas of control and co‐culture groups respectively reached 

45.6 ± 2.5 % and 79.3 ± 1.3 % of original area with significant difference (p<0.01, Fig. 3B).  

 

ASCs inhibited ECM gene expression in co‐cultured HSFs  

After 5 days of co‐culture with ASCs, the gene expression levels of ECM molecules were 

significantly inhibited for Col 1 (0.8 ± 0.07‐fold of control, p<0.05, Fig. 4A), Col 3 (0.62 ± 0.13‐fold of 

control, p<0.05, Fig. 4B), and FN (0.45 ± 0.09‐fold of control, p<0.01, Fig. 4C). No significant 

difference in DCN gene expression was found (p>0.05, Fig. 4F). Besides, the significant inhibitory 

effect was also found in FN at day 10 (0.73 ± 0.09‐fold of control, p<0.05, Fig. 4C). Additionally, 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 11: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 11 of 32    

11 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

increased MMP‐1/TIMP‐1 ratio of their gene expression levels (1.18 ± 0.06‐folds of control, p<0.05, 

Fig. 4D) was also observed at day 5. ‐SMA, a marker for myofibroblasts, was also significantly 

inhibited for its gene expression in the co‐culture group (0.49 ± 0.13‐fold of control, p<0.05, Fig. 

4E) at day 5.   

    

ASCs inhibited gene expression of cytokines/growth factors in co‐cultured HSFs  

After 5 days of co‐culture with ASCs, the expression levels of pro‐fibrotic genes of HSFs were 

significantly reduced compared to those of control HSFs, including TGF‐β1 (0.51 ± 0.15‐fold of 

control, p<0.05, Fig. 4G), IL‐6 (0.23 ± 0.08‐fold of control, p<0.01, Fig. 4H), IL‐8 (0.58 ± 0.1‐fold of 

control, p<0.01, Fig. 4I) and CTGF (0.87 ± 0.04‐fold of control, p<0.05, Fig. 5D). Similar inhibitory 

effect was also observed after 10 days of co‐culture with ASCs, including TGF‐β1 (0.81 ± 0.05‐fold 

of control, p<0.01, Fig. 4G), IL‐6 (0.59 ± 0.06‐fold of control, p<0.01, Fig. 4H) and IL‐8 (0.76 ± 0.05‐

fold of control, p<0.01, Fig. 4I).  

 

ASCs attenuated TGF‐ induced fibrotic response of HSFs 

To further evaluate the possible anti‐TGF‐β effect mediated by co‐cultured ASCs, HSFs were 

cultured with or without exogenous TGF‐β1. As shown in Figure 5, after 5 days of culture, 

exogenous TGF‐β1 (2ng/ml) could significantly induce the gene expression levels of Col1 (Fig. 5A, 

p<0.05), FN (Fig. 5C, p<0.05), CTGF (Fig. 5D, p<0.05), ‐SMA (Fig. 5E, p<0.05), TGF‐β1 (Fig. 5G, 

p<0.05) and IL‐6 (Fig. 5H, p<0.05). Importantly, co‐cultured ASCs could inhibit the expression of all 

these TGF‐β1 induced genes with significant difference (p<0.05). In addition, co‐cultured ASCs also 

inhibited the expression of other TGF‐β1 induced genes including Col3 (Fig. 5B, p<0.05) and IL‐8 

with significance (Fig. 5I, p<0.05). However, this inhibitory effect was not significant for most of the 

examined genes (p>0.05) at time point day 2, except for TGF‐β1 (Fig. 5G, p<0.05) and FN (Fig. 5C, 

p<0.05).      

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 12: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 12 of 32    

12 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

ASCs blocked intracellular signaling cascades in HSFs  

As shown in Figure 6A, co‐culture with ASCs could significantly decrease TGF‐β1 protein 

release from the HSFs (2.49 ± 0.43 pg/ml) when compared to that of control HSFs (6.02 ± 1.46 

pg/ml, p<0.05).  

To further investigate the potential mechanism, western blot was employed to examine the 

protein levels of related signaling molecules. As shown in Figure 6B, co‐culture with ASCs could 

significantly reduce protein levels of phosphorylated Smad2 and Smad3, whereas the level of total 

Smad2/3 protein was not significantly reduced (Fig. 6B). In addition, reduced protein production of 

phosphorylated Stat3 (Fig.6C) and phosphorylated Erk1/2 (Fig. 6D) were also observed without 

significant change of total protein levels of Stat3 and Erk1/2. These data indicate that ASCs may 

exert its anti‐fibrotic effect via blocking related signaling process and reducing TGF‐β autocrine 

production.  

 

Discussion 

Hypertrophic scar is the result of abnormal growth of fibrous tissue characterized by over 

proliferation of fibroblasts, excessive ECM deposition and severe contracture.1‐3 Over deposition of 

extracellular matrices in HS not only results from the overproduction, but also from reduced matrix 

degradation via aberrant expression of MMPs and their inhibitors (TIMPs).30 

Although not fully defined, the mechanism of HS may involve over production of pro‐fibrotic 

factors, which leads to fibroblast proliferation and ECM production. These potential factors include 

TGF‐β1 and its down‐stream molecule like CTGF, IL‐6 and IL‐8.28   

The clinical treatment of HS remains a challenge due to the conventional therapies such as 

pressure 8, silicone 9 or steroid injection 5 are still relatively less effective for control scar prevention 

and contracture. Emerging therapy such as stem cell based treatment may provide helpful solution 

in addition to current therapies.   

MSC based therapy is an emerging strategy for anti‐scarring and anti‐fibrosis treatment via 

secreting a number of trophic functions.10, 31 In this area, ASCs are a particularly preferable MSC 

source because they are more widely available and more easily obtained by less traumatic 

methods such as liposuction, and meanwhile they have fewer ethical issues and lower 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 13: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 13 of 32    

13 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

immunogenicity compared with other stem cell types.12, 13 Recent studies have demonstrated that 

ASCs were potent in promoting wound healing and limiting scar formation,17, 18, 32 which make 

them an attractive therapeutic cell source for treating HS. 

Despite  increasing  emerging  evidence  of  ASC  mediated  repressing  effect  on  HS  or  tissue 

fibrosis in both animal study and clinical therapy,15‐17, 33, 34 little effort has been made to understand 

the mechanism, particularly  in molecule aspects of  its efficacy on HSFs. Therefore, we performed 

this experiment by co‐culturing ASCs with HSFs  to observe  the effect of ASC on  the proliferative 

and profibrotic phenotypes associated with HSFs.  

  The results of this study showed ASCs possessed specific anti‐HS therapeutic effect by 

inhibiting HSF proliferation and partially blocking cell cycle (Fig.1), inhibiting matrix gene 

expression (Fig.4 and Fig.5) and substantially inhibiting collagen lattice contraction (Fig.3) in an in 

vitro experimental setting. It is also likely to enhance ECM degradation as they could modulate the 

MMP1/TIMP‐1 ratio (Fig. 4D). This ASC‐mediated specific inhibition on HSF pathological phenotype 

will be crucial for the treatment of HS.9, 24, 35  

 In addition to inhibiting cell proliferation and matrix production, ASCs also significantly 

inhibited the expression of pro‐fibrotic factors and inflammatory cytokines such as TGF‐β1, IL‐6 and 

CTGF as shown in Figure 4 and Figure 5. Additionally, α‐SMA, a biomarker of HS was also 

significantly down regulated by co‐cultured ASCs (Fig.4E), suggesting that ASCs may inhibit 

myofibroblast transformation mediated by TGF‐β1 as indicated by previous studies.20, 36 One of the 

HS clinical characters is tissue contracture majorly mediated by TGF‐β induced myofibroblast 

transformation. As shown in Figure 3, using a FPCL contraction assay,37 co‐culturing of HSFs with 

ASCs could significantly inhibit the contractility of HSFs and the effect became more obvious with 

prolonged culture time period. Previous study showed that myofibroblast transformation was the 

major cause of HS tissue contraction,38 which was enhanced by TGF‐β1 with characterized 

enhanced expression of α‐SMA.39 Truly, implantation of ASCs or fat tissue was shown to decrease 

scar contracture,14 our cellular experimental results (Fig. 4 and Fig.5) further support this reported 

clinical phenomenon.  

As multiple intracellular signaling are involved in HS development including Smad, Stat3, ERK3, 

21, 40‐43 and TGF‐β/Smad is the most important one for HS.40, 41 The reduced phosphorylation of 

Smad2 and Smad3 (Fig. 6) may partially explain ASC mediated reduction of TGF‐ autocrine 

production, which in return reduce matrix expression, cell proliferation and collagen contraction. 

Similar effect was also observed in ASC mediated TGF‐/Smad signaling in vocal fold fibroblasts.44  

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 14: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 14 of 32    

14 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

In addition to Smad signaling, the mitogen‐activated protein kinase (MAPK) pathway was also 

found to be widely involved in HS pathogenesis.3, 45 Extracellular signal regulated kinases (ERK) was 

one of the MAPK members, which can be activated by TGF‐β1 and participates in cell proliferation, 

differentiation and apoptosis.43, 46 This study showed that co‐culture with ASCs could also 

significantly reduce the phosphorylation of ERK in cultured HSFs (Fig. 6).  

Stat3 is a transcription factor activated by tyrosine phosphorylation in human HS tissue 

sections3 and Stat3 phosphorylation led to the activation of downstream targeting genes that 

control ECM production and cellular proliferation in HS lesions.3, 47 Evidenced in Figure 6, reduced 

phosphorylation of Stat3 was also observed in HSFs co‐cultured with ASCs. Additionally, recent 

studies also showed that Stat3 could be activated by IL‐6 trans‐signaling pathways in HS, which 

mediated ECM production and dermal fibroblast proliferation.42 Therefore, reduced expression of 

IL‐6 by co‐cultured ASCs may also contribute to the reduced Stat3 signaling in HSFs. 

In this study, a transwell co‐culture system is used, indicating that paracrine factors play an 

essential role. Whether cell‐cell contact may have more important effect remains to be 

investigated. Although not tested, the possible candidate factors for anti‐inflammatory and anti‐

fibrotic effect observed in this study may include hepatocyte growth factor (HGF), IL‐10, and 

Prostaglandin E2 as reported in the literature.30, 48‐53  

    HGF is regarded as an anti‐fibrotic facilitator contributing to ASCs’ anti‐fibrosis function because 

it was found to be able to up‐regulate the expressions of MMP‐1, ‐3, and ‐9 in injured sites in a 

PI3K/Akt/p70‐ dependent manner to promote apoptosis of myofibroblasts.54, 55 Besides, the 

presence of HGF antibody could block the inhibitory effect of ASCs on myofibroblasts.48 

IL‐10 is also likely the candidate as it was found to predominantly inhibit the synthesis of pro‐

inflammatory cytokines, such as IL‐6 and IL‐8.56, 57 It was also suggested that expressions of pro‐ 

and anti‐inflammatory cytokines are closely related to the development of HS. Therefore, ASC 

mediated reduction of pro‐/anti‐inflammatory cytokine ratio may also contribute its anti‐

inflammatory and anti‐fibrotic effects. ASCs may also exert anti‐inflammatory effect via secreting 

Prostaglandin E2,30, 53, 58 which plays a key role in the immunosuppressive properties of ASCs. 

Accumulating evidence has suggested that PGE2 inhibits TGF‐β1‐induced activation and fibroblast 

proliferation, thereby reducing the production of ‐SMA and collagens by elevating intracellular 

cAMP levels and promoting apoptosis in myofibroblasts by increasing the activity of the PTEN 

protein, which blocks the PI3K/Aktsignalling pathway.59 In addition to these potential mechanisms, 

a recent study also demonstrated that exosomes derived from human ASCs could accelerates 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 15: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 15 of 32    

15 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts,60 suggesting that micro 

RNA, a common part of exosome contained molecules, may also involve in this particular 

regulation.  

 

Conclusion 

This study demonstrated that paracrine factors released from ASCs could significantly inhibit 

pathogenic phenotype of HSFs, including the reduction of cell proliferation and cell migration, 

down‐regulated gene expression of matrix molecules, growth factors and inflammatory cytokines 

as well as reduced cell contractility. These observed phenomena are likely mediated by attenuated 

multiple intracellular signaling. Further definition of the key released paracrine factors via 

proteomic or HPLC analysis and other techniques may hold potential therapeutic hope of ASCs in 

HS treatment.  

Acknowledgements  

This work was supported by National Natural Science Foundation (31470943) and Innovation 

Program of Shanghai Municipal Education Commission (13ZZ090). 

Disclosures 

    No conflicts of interest, financial or otherwise, are declared by the authors. 

 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 16: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 16 of 32    

16 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

References 

1.  Ehrlich, H.P., Desmouliere, A., Diegelmann, R.F., Cohen, I.K., Compton, C.C., Garner, W.L., 

Kapanci, Y., and Gabbiani, G. Morphological and immunochemical differences between 

keloid and hypertrophic scar. Am J Pathol 145, 105, 1994. 

2.  Lee,  J.Y.,  Yang,  C.C.,  Chao,  S.C.,  and  Wong,  T.W.  Histopathological  differential 

diagnosis of keloid and hypertrophic scar. Am J Dermatopathol 26, 379, 2004. 

3.  Niessen,  F.B.,  Spauwen,  P.H.,  Schalkwijk,  J.,  and  Kon,  M.  On  the  nature  of 

hypertrophic scars and keloids: a review. Plast Reconstr Surg 104, 1435, 1999. 

4.  Zhao,  J.,  Shu,  B.,  Chen,  L.,  Tang,  J.,  Zhang,  L.,  Xie,  J.,  Liu,  X.,  Xu,  Y.,  and  Qi,  S. 

Prostaglandin  E2  inhibits  collagen  synthesis  in  dermal  fibroblasts  and  prevents 

hypertrophic scar formation in vivo. Exp Dermatol 25, 604, 2016. 

5.  Ledon,  J.A.,  Savas,  J.,  Franca, K., Chacon, A.,  and Nouri, K.  Intralesional  treatment 

for keloids and hypertrophic scars: a review. Dermatol Surg 39, 1745, 2013. 

6.  Lawrence, J.W., Fauerbach, J.A., Heinberg, L., and Doctor, M. Visible vs hidden scars 

and their relation to body esteem. J Burn Care Rehabil 25, 25, 2004. 

7.  Robert,  R.,  Meyer,  W.,  Bishop,  S.,  Rosenberg,  L.,  Murphy,  L.,  and  Blakeney,  P. 

Disfiguring burn scars and adolescent self‐esteem. Burns 25, 581, 1999. 

8.  Del Toro, D., Dedhia, R., and Tollefson, T.T. Advances in scar management: prevention and 

management of hypertrophic scars and keloids. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg 24, 

322, 2016. 

9.  Wolfram,  D.,  Tzankov,  A.,  Pulzl,  P.,  and  Piza‐Katzer,  H.  Hypertrophic  scars  and 

keloids‐‐a  review  of  their  pathophysiology,  risk  factors,  and  therapeutic 

management. Dermatol Surg 35, 171, 2009.. 

10.  Hocking, A.M.,  and Gibran, N.S. Mesenchymal  stem  cells:  paracrine  signaling  and 

differentiation during cutaneous wound repair. Exp Cell Res 316, 2213, 2010. 

11.  Ren,  G.,  Chen,  X.,  Dong,  F.,  Li, W.,  Ren,  X.,  Zhang,  Y.,  and  Shi,  Y.  Concise  review: 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 17: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 17 of 32    

17 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

mesenchymal  stem  cells  and  translational  medicine:  emerging  issues.  Stem  Cells 

Transl Med 1, 51, 2012.. 

12.  Gimble,  J.,  and  Guilak,  F.  Adipose‐derived  adult  stem  cells:  isolation, 

characterization, and differentiation potential. Cytotherapy 5, 362, 2003. 

13.  Baer, P.C., and Geiger, H. Adipose‐derived mesenchymal stromal/stem cells: tissue 

localization, characterization, and heterogeneity. Stem Cells Int 2012, 812693, 2012. 

14.  Wang,  G.,  Ren,  Y.,  Cao, W.,  Yang,  Y.,  and  Li,  S.  Liposculpture  and  fat  grafting  for 

aesthetic  correction  of  the  gluteal  concave  deformity  associated  with  multiple 

intragluteal injection of penicillin in childhood. Aesthetic Plast Surg 37, 39, 2013. 

15.  Zhang,  Q.,  Liu,  L.N.,  Yong,  Q.,  Deng,  J.C.,  and  Cao, W.G.  Intralesional  injection  of 

adipose‐derived  stem  cells  reduces  hypertrophic  scarring  in  a  rabbit  ear  model. 

Stem Cell Res Ther 6, 145, 2015. 

16.  Yu, L.H., Kim, M.H., Park, T.H., Cha, K.S., Kim, Y.D., Quan, M.L., Rho, M.S., Seo, S.Y., and 

Jung, J.S. Improvement of cardiac function and remodeling by transplanting adipose tissue‐

derived stromal cells into a mouse model of acute myocardial infarction. Int J Cardiol 139, 

166, 2010. 

17.  Lee, S.H., Lee, E.J., Lee, S.Y., Kim, J.H., Shim, J.J., Shin, C., In, K.H., Kang, K.H., Uhm, 

C.S., Kim, H.K., Yang, K.S., Park, S., Kim, H.S., Kim, Y.M., and Yoo, T.J. The effect of 

adipose stem cell therapy on pulmonary fibrosis induced by repetitive intratracheal 

bleomycin in mice. Exp Lung Res 40, 117, 2014. 

18.  Li, Y., Zhang, W., Gao, J., Liu, J., Wang, H., Li, J., Yang, X., He, T., Guan, H., Zheng, Z., 

Han,  S.,  Dong,  M.,  Han,  J.,  Shi,  J.,  and  Hu,  D.  Adipose  tissue‐derived  stem  cells 

suppress hypertrophic scar fibrosis via the p38/MAPK signaling pathway. Stem Cell 

Res Ther 7, 102, 2016. 

19.  Spiekman, M., Przybyt, E., Plantinga, J.A., Gibbs, S., van der Lei, B., and Harmsen, M.C. 

Adipose tissue‐derived stromal cells inhibit TGF‐beta1‐induced differentiation of human 

dermal fibroblasts and keloid scar‐derived fibroblasts in a paracrine fashion. Plast Reconstr 

Surg 134, 699, 2014. 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 18: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 18 of 32    

18 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

20.  Leask, A., and Abraham, D.J. TGF‐beta signaling and the fibrotic response. FASEB J 18, 816, 

2004. 

21.  Wang, R., Ghahary, A., Shen, Q., Scott, P.G., Roy, K., and Tredget, E.E. Hypertrophic 

scar tissues and fibroblasts produce more transforming growth factor‐beta1 mRNA 

and protein than normal skin and cells. Wound Repair Regen 8, 128, 2000. 

22.  Smith, P., Mosiello, G., Deluca, L., Ko, F., Maggi, S., and Robson, M.C. TGF‐beta2 activates 

proliferative scar fibroblasts. J Surg Res 82, 319, 1999. 

23.  Schmid,  P.,  Itin,  P.,  Cherry,  G.,  Bi,  C.,  and  Cox,  D.A.  Enhanced  expression  of 

transforming growth factor‐beta type I and type  II receptors  in wound granulation 

tissue and hypertrophic scar. Am J Pathol 152, 485, 1998. 

24.  Gauglitz, G.G., Korting, H.C., Pavicic, T., Ruzicka, T., and Jeschke, M.G. Hypertrophic 

scarring  and  keloids:  pathomechanisms  and  current  and  emerging  treatment 

strategies. Mol Med 17, 113, 2011. 

25.  Lu, L., Saulis, A.S., Liu, W.R., Roy, N.K., Chao, J.D., Ledbetter, S., and Mustoe, T.A. The 

temporal  effects  of  anti‐TGF‐beta1,  2,  and  3  monoclonal  antibody  on  wound 

healing and hypertrophic scar formation. J Am Coll Surg 201, 391, 2005. 

26.  Wang, X., Gao, Z., Wu, X., Zhang, W., Zhou, G., and Liu, W. Inhibitory effect of TGF‐

beta  peptide  antagonist  on  the  fibrotic  phenotype  of  human  hypertrophic  scar 

fibroblasts. Pharm Biol 54, 1189, 2016. 

27.  Chen,  B.,  Wang,  B.,  Zhang,  W.J.,  Zhou,  G.,  Cao,  Y.,  and  Liu,  W.  In  vivo  tendon 

engineering with skeletal muscle derived cells  in a mouse model. Biomaterials 33, 

6086, 2012. 

28.  Wang, W., Qu, M., Xu, L., Wu, X., Gao, Z., Gu, T.,  Zhang, W., Ding, X.,  Liu, W., and 

Chen,  Y.L.  Sorafenib  exerts  an  anti‐keloid  activity  by  antagonizing  TGF‐beta/Smad 

and MAPK/ERK signaling pathways. J Mol Med (Berl) 94, 1181, 2016. 

29.  Chen, Y.L., Zhang, X., Bai, J., Gai, L., Ye, X.L., Zhang, L., Xu, Q., Zhang, Y.X., Xu, L., Li, H.P., 

and Ding, X. Sorafenib ameliorates bleomycin‐induced pulmonary fibrosis: potential roles 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 19: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 19 of 32    

19 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

in the inhibition of epithelial‐mesenchymal transition and fibroblast activation. Cell Death 

Dis 4, e665, 2013.  

30.  Gill, S.E., and Parks, W.C. Metalloproteinases and their inhibitors: regulators of wound 

healing. Int J Biochem Cell Biol 40, 1334, 2008. 

31.  Dong, L.H., Jiang, Y.Y., Liu, Y.J., Cui, S., Xia, C.C., Qu, C., Jiang, X., Qu, Y.Q., Chang, P.Y., 

and  Liu,  F.  The anti‐fibrotic  effects of mesenchymal  stem cells on  irradiated  lungs 

via stimulating endogenous secretion of HGF and PGE2. Sci Rep 5, 8713, 2015. 

32.  Lee, S.H., Lee, J.H., and Cho, K.H. Effects of Human Adipose‐derived Stem Cells on 

Cutaneous Wound Healing in Nude Mice. Ann Dermatol 23, 150, 2011. 

33.  Kim,  W.S.,  Park,  B.S.,  Sung,  J.H.,  Yang,  J.M.,  Park,  S.B.,  Kwak,  S.J.,  and  Park,  J.S. 

Wound  healing  effect  of  adipose‐derived  stem  cells:  a  critical  role  of  secretory 

factors on human dermal fibroblasts. J Dermatol Sci 48, 15, 2007. 

34.  Luo, G., Cheng, W., He, W., Wang, X., Tan, J., Fitzgerald, M., Li, X., and Wu, J. Promotion of 

cutaneous wound healing by local application of mesenchymal stem cells derived from 

human umbilical cord blood. Wound Repair Regen 18, 506, 2010. 

35.  van den Broek, L.J., Limandjaja, G.C., Niessen, F.B., and Gibbs, S. Human hypertrophic and 

keloid scar models: principles, limitations and future challenges from a tissue engineering 

perspective. Exp Dermatol 23, 382, 2014. 

36.  Liu, W., Wang, D.R., and Cao, Y.L. TGF‐beta: a fibrotic factor in wound scarring and a 

potential target for anti‐scarring gene therapy. Curr Gene Ther 4, 123, 2004. 

37.  Bell,  E.,  Ivarsson,  B.,  and  Merrill,  C.  Production  of  a  tissue‐like  structure  by 

contraction  of  collagen  lattices  by  human  fibroblasts  of  different  proliferative 

potential in vitro. Proc Natl Acad Sci USA 76, 1274, 1979. 

38.  Bayat, A., Bock, O., Mrowietz, U., Ollier, W.E., and Ferguson, M.W. Genetic susceptibility to 

keloid disease and hypertrophic scarring: transforming growth factor beta1 common 

polymorphisms and plasma levels. Plast Reconstr Surg 111, 535, 2003. 

39.  Levinson, H., Peled, Z., Liu, W., Longaker, M.T., Allison, G.M., and Ehrlich, H.P. Fetal 

rat  amniotic  fluid:  transforming  growth  factor  beta  and  fibroblast  collagen  lattice 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 20: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 20 of 32    

20 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

contraction. J Surg Res 100, 205, 2001. 

40.  Penn,  J.W.,  Grobbelaar,  A.O.,  and  Rolfe,  K.J.  The  role  of  the  TGF‐beta  family  in 

wound healing, burns and scarring: a review. Int J Burns Trauma 2, 18, 2012. 

41.  Xie,  J.L., Qi,  S.H., Pan,  S., Xu,  Y.B.,  Li,  T.Z.,  Liu, X.S.,  and Liu, P.  Expression of Smad 

protein by normal skin fibroblasts and hypertrophic scar fibroblasts  in response to 

transforming growth factor beta1. Dermatol Surg 34, 1216, 2008. 

42.  Ray, S., Ju, X., Sun, H., Finnerty, C.C., Herndon, D.N., and Brasier, A.R. The IL‐6 trans‐

signaling‐STAT3 pathway mediates ECM and cellular proliferation in fibroblasts from 

hypertrophic scar. J Invest Dermatol 133, 1212, 2013. 

43.  Hu, X., Wang, H., Liu, J., Fang, X., Tao, K., Wang, Y., Li, N., Shi, J., Wang, Y., Ji, P., Cai, 

W.,  Bai,  X.,  Zhu,  X.,  Han,  J.,  and  Hu,  D.  The  role  of  ERK  and  JNK  signaling  in 

connective tissue growth factor induced extracellular matrix protein production and 

scar formation. Arch Dermatol Res 305, 433, 2013. 

44.  Hiwatashi,  N.,  Bing,  R.,  Kraja,  I.,  and  Branski,  R.C.  Mesenchymal  stem  cells  have 

antifibrotic  effects  on  transforming  growth  factor‐beta1‐stimulated  vocal  fold 

fibroblasts. Laryngoscope, 2016. 

45.  Chen, J.Y., Zhang, L., Zhang, H., Su, L., and Qin, L.P. Triggering of p38 MAPK and JNK 

signaling  is  important  for  oleanolic  acid‐induced  apoptosis  via  the  mitochondrial 

death pathway in hypertrophic scar fibroblasts. Phytother Res 28, 1468, 2014. 

46.  Guo,  X.,  and  Wang,  X.F.  Signaling  cross‐talk  between  TGF‐beta/BMP  and  other 

pathways. Cell Res 19, 71, 2009. 

47.  Sinibaldi,  D.,  Wharton,  W.,  Turkson,  J.,  Bowman,  T.,  Pledger,  W.J.,  and  Jove,  R. 

Induction  of  p21WAF1/CIP1  and  cyclin  D1  expression  by  the  Src  oncoprotein  in 

mouse fibroblasts: role of activated STAT3 signaling. Oncogene 19, 5419, 2000. 

48.  Li, X., Zhao, H., Qi, C., Zeng, Y., Xu, F., and Du, Y. Direct intercellular communications 

dominate  the  interaction  between  adipose‐derived  MSCs  and  myofibroblasts 

against cardiac fibrosis. Protein Cell 6, 735, 2015. 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 21: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 21 of 32    

21 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

49.  Ock, S.A., Baregundi Subbarao, R., Lee, Y.M., Lee, J.H., Jeon, R.H., Lee, S.L., Park, J.K., 

Hwang, S.C., and Rho, G.J. Comparison of Immunomodulation Properties of Porcine 

Mesenchymal Stromal/Stem Cells Derived from the Bone Marrow, Adipose Tissue, and 

Dermal Skin Tissue. Stem Cells Int 2016, 9581350, 2016. 

50.  Cho, K.S.,  Lee,  J.H., Park, M.K., Park, H.K., Yu, H.S., and Roh, H.J. Prostaglandin E2 

and Transforming Growth Factor‐beta Play a Critical Role in Suppression of Allergic 

Airway Inflammation by Adipose‐Derived Stem Cells. PLoS One 10, e0131813, 2015. 

51.  Shingyochi,  Y.,  Orbay,  H.,  and  Mizuno,  H.  Adipose‐derived  stem  cells  for  wound 

repair and regeneration. Expert Opin Biol Ther 15, 1285, 2015. 

52.  Yanez,  R., Oviedo, A., Aldea, M., Bueren,  J.A.,  and  Lamana, M.L. Prostaglandin E2 

plays a key role in the immunosuppressive properties of adipose and bone marrow 

tissue‐derived mesenchymal stromal cells. Exp Cell Res 316, 3109, 2010. 

53.  Hegyi, B., Kudlik, G., Monostori, E., and Uher, F. Activated T‐cells and pro‐inflammatory 

cytokines differentially regulate prostaglandin E2 secretion by mesenchymal stem cells. 

Biochem Biophys Res Commun 419, 215, 2012. 

54.  Mizuno, S., Matsumoto, K., Li, M.Y., and Nakamura, T. HGF reduces advancing lung 

fibrosis  in  mice:  a  potential  role  for  MMP‐dependent  myofibroblast  apoptosis. 

FASEB J 19, 580, 2005. 

55.  Shukla, M.N., Rose, J.L., Ray, R., Lathrop, K.L., Ray, A., and Ray, P. Hepatocyte growth 

factor  inhibits  epithelial  to myofibroblast  transition  in  lung  cells  via  Smad7. Am  J 

Respir Cell Mol Biol 40, 643, 2009. 

56.  Lalani, I., Bhol, K., and Ahmed, A.R. Interleukin‐10: biology, role in inflammation and 

autoimmunity. Ann Allergy Asthma Immunol 79, 469, 1997. 

57.  Sabat, R., Grutz, G., Warszawska, K., Kirsch,  S., Witte, E., Wolk, K.,  and Geginat,  J. 

Biology of interleukin‐10. Cytokine Growth Factor Rev 21, 331, 2010. 

58.  Bauman, K.A., Wettlaufer, S.H., Okunishi, K., Vannella, K.M., Stoolman, J.S., Huang, S.K., 

Courey, A.J., White, E.S., Hogaboam, C.M., Simon, R.H., Toews, G.B., Sisson, T.H., Moore, 

B.B., and Peters‐Golden, M. The antifibrotic effects of plasminogen activation occur via 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 22: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 22 of 32    

22 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

prostaglandin E2 synthesis in humans and mice. J Clin Invest 120, 1950, 2010. 

59.  White, E.S., Atrasz, R.G., Dickie, E.G., Aronoff, D.M., Stambolic, V., Mak, T.W., Moore, 

B.B.,  and  Peters‐Golden, M.  Prostaglandin  E(2)  inhibits  fibroblast migration  by  E‐

prostanoid 2 receptor‐mediated increase in PTEN activity. Am J Respir Cell Mol Biol 

32, 135, 2005.  

60.    Hu, L., Wang, J., Zhou, X., Xiong, Z., Zhao, J., Yu, R., Huang, F., Zhang, H., and Chen, L. 

Exosomes  derived  from  human  adipose  mensenchymal  stem  cells  accelerates 

cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts. Sci Rep 6, 

32993, 2016. 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 23: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 23 of 32    

23 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Address correspondence to: 

Wei Liu  

Department of Plastic and Reconstructive Surgery 

Shanghai 9th People’s Hospital 

Shanghai Jiao Tong University School of Medicine 

639 Zhi Zao Ju Road 

Shanghai 200011 

PR China 

E‐mail: [email protected] 

 

Weigang Cao 

Department of Plastic and Reconstructive Surgery 

Shanghai 9th People’s Hospital 

Shanghai Jiao Tong University School of Medicine 

639 Zhi Zao Ju Road 

Shanghai 200011 

PR China 

E‐mail: [email protected] 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 24: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 24 of 32    

24 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Table 1. Primers used in qPCR analysis. 

Gene Name  Primer Sequence  Annealing 

Temperature 

( ) 

PCR Product 

Size 

(bp) 

GAPDH  F: GACTTCAACAGCAACTCCCAC 

R: TCCACCACCCTGTTGCTGTA 

60 

 

125 

Collagen I  F: GGCGGCCAGGGCTCCGACCC 

R: AATTCCTGGTCTGGGGCACC 

60  320 

Collagen III  F: CAACCAGTGCAAGTGACCAA 

R: GCACCATTGAGACATTTTGAAG 

60  174 

TGF‐β1  F: GAAGTGGATCCACGAGCCCAAG 

R: GCTGCACTTGCAGGAGCGCAC 

60  227 

Decorin  F: CTACCTTCACAACAACAACATCTC 

R: GCAGAACGCACATAGACACATC 

60  165 

IL‐6  F: CCTGACCCAACCACAAATGC 

R: ATCTGAGGTGCCCATGCTAC 

58  157 

IL‐8  F: TCCTGATTTCTGCAGCTCTGTGTG 

R: AATTTCTGTGTTGGCGCAGTGTGG 

58  161 

TIMP1  F: CTTCTGCAATTCCGACCTCGT 

R: ACGCTGGTATAAGGTGGTCTG 

60  79 

MMP1  F: TCTGGGGAAAACCTTTCGACT 

R: CACCAACGTATTCAAAAGCACAA 

60  80 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 25: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 25 of 32    

25 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

α‐SMA  F: CCCAGACATCAGGGAGTAATGG 

R: TCTATCGGATACTTCAGCGTCA 

58  104 

CTGF  F: CAGCATGGACGTTCGTCTG 

R: AACCACGGTTTGGTCCTTGG 

60  115 

Fibronectin  F: GCCACTGGAGTCTTTACCACA 

R: CCTCGGTGTTGTAAGGTGGA 

58  61 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 26: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 26 of 32    

26 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

Figure legends:  

 

FIG. 1. Co‐culture of HSFs with ASCs inhibited HSF proliferation. (A) Cell density observation under 

phase contrast microscope, which shows relatively lower cell density in co‐culture group than in 

blank control group at days 3, 5 and 7 (40, bar = 100 m). (B) Cell growth curve of both co‐culture 

group and control group. (C) Cell cycle analysis with flow cytometry. *p<0.05 between control and 

co‐culture groups and **p<0.01 between control and co‐culture groups.  

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 27: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 27 of 32    

27 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 28: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 28 of 32    

28 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

wit

h ad

ipos

e de

rive

d st

em c

ells

(D

OI:

10.

1089

/ten

.TE

A.2

016.

0550

) T

his

pape

r ha

s be

en p

eer-

revi

ewed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

pro

of c

orre

ctio

n. T

he f

inal

pub

lishe

d ve

rsio

n m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

FIG. 2. Co‐culture of HSFs with ASCs inhibited HSF migration. (A) Photography of in vitro wound 

and cell migration immediately after a scratch and 24 h and 48 h post‐scratch. Original 

magnifications: ×40. (B) Quantitative analysis of cell migration rate at 24 h and 48 h post‐scratch. 

**p<0.01 between control and co‐culture groups. 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 29: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 29 of 32    

29 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

 

FIG. 3. Co‐cultured of HSFs with ASCs attenuated the contraction of HSF‐populated collagen lattice 

(FPCL). (A) Gross view of FPCL contraction at 2 h, 24 h, 48 h, and 72 h. (B) Semi‐quantification of 

contraction rate of the FPCL of both groups. **p<0.01 between control and co‐culture groups. 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 30: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 30 of 32    

30 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

 

FIG. 4. Co‐cultured of HSFs with ASCs inhibited the gene expression of extracellular matrix and pro‐

fibrotic factors. Quantitative PCR analysis of various gene expressions in HSFs without or with co‐

culture of ASCs at day 5 and day 10 for collagen I (A, Col 1), collagen III (B, Col 3), fibronectin (C, 

FN), MMP1/TIMP1 (D), alpha‐smooth muscle actin (E, ‐SMA), decorin (F, DCN), transforming 

growth factor‐1 (G, TGF‐1), interleukin‐6 (H, IL‐6), interleukin‐8 (I, IL‐8). *p<0.05 between 

control and co‐culture groups, **p<0.01 between control and co‐culture groups. 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 31: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 31 of 32    

31 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

 

FIG. 5. Co‐culture of HSFs with ASCs counteracted TGF‐β1‐mediate pro‐fibrotic effect. Quantitative 

PCR analysis of various gene expressions in HSFs without or with TGF‐ stimulation of both control 

and co‐culture groups at day 2 and day 5 for collagen I (A, Col 1), collagen III (B, Col 3), fibronectin 

(C, FN), connective growth factor (D, CTGF), alpha‐smooth muscle actin (E, ‐SMA), decorin (F, 

DCN), transforming growth factor‐ (G, TGF‐1), interleukin‐6 (H, IL‐6), interleukin‐8 (I, IL‐8). 

*p<0.05 between indicated two groups, **p<0.01 between indicated two groups. 

 

   

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 32: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

Page 32 of 32    

32 

Tis

sue

Eng

inee

ring

In

hibi

tion

of

path

olog

ical

phe

noty

pe o

f hy

pert

roph

ic s

car

fibr

obla

sts

via

co-c

ultu

re w

ith a

dipo

se d

eriv

ed s

tem

cel

ls (

DO

I: 1

0.10

89/t

en.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s pa

per

has

been

pee

r-re

view

ed a

nd a

ccep

ted

for

publ

icat

ion,

but

has

yet

to u

nder

go c

opye

ditin

g an

d pr

oof

corr

ecti

on. T

he f

inal

pub

lish

ed v

ersi

on m

ay d

iffe

r fr

om th

is p

roof

.

 

FIG. 6. Co‐culture of HSFs with ASCs antagonized intracellular signaling in vitro. Elisa analysis shows 

that co‐culture of ASCs reduces TGF‐1 protein release (A). Western blot analysis shows that co‐

culture with ASCs reduces the phosphorylation level of smad2 and smad3 (B), phosphorylation 

level of Stat3 (C) and phosphorylation of Erk1/2 (D). *p<0.05 between control and co‐culture 

groups. 

 

 

Tis

sue

Eng

inee

ring

Par

t AIn

hibi

tion

of p

atho

logi

cal p

heno

type

of

hype

rtro

phic

sca

r fi

brob

last

s vi

a co

-cul

ture

with

adi

pose

der

ived

ste

m c

ells

(do

i: 10

.108

9/te

n.T

EA

.201

6.05

50)

Thi

s ar

ticle

has

bee

n pe

er-r

evie

wed

and

acc

epte

d fo

r pu

blic

atio

n, b

ut h

as y

et to

und

ergo

cop

yedi

ting

and

proo

f co

rrec

tion.

The

fin

al p

ublis

hed

vers

ion

may

dif

fer

from

this

pro

of.

Page 33: Inhibition of Pathological Phenotype of Hypertrophic Scar …download.xuebalib.com/2309iHY8S9Ll.pdf · Page 3 of 32 3 Tissue Engineering Inhibition of pathological phenotype of hypertrophic

本文献由“学霸图书馆-文献云下载”收集自网络,仅供学习交流使用。

学霸图书馆(www.xuebalib.com)是一个“整合众多图书馆数据库资源,

提供一站式文献检索和下载服务”的24 小时在线不限IP

图书馆。

图书馆致力于便利、促进学习与科研,提供最强文献下载服务。

图书馆导航:

图书馆首页 文献云下载 图书馆入口 外文数据库大全 疑难文献辅助工具