状細胞疾患における低酸素再注血を評価するために,酸素調節可能な内皮化微血管チップ

科学分野:

• 血管生物学
• 血液学
• 生物医学工学

背景:

• 低酸素再注射 (H/R) 損傷は,状細胞疾患 (SCD) の病理学において極めて重要です.
• 既存のモデルは,炎症と血管閉塞に対する保護におけるH/Rの二重の役割を不十分に説明している.
• H/Rメカニズムを理解することは,効果的なSCD治療の開発に不可欠です.

研究 の 目的:

• H/R,赤血球 (RBC) の形,および血管閉塞をシミュレートする新しいマイクロ流体プラットフォームを開発する.
• SCDにおける内皮細胞に対する低酸素予備療法の保護効果を調査する.
• H/Rによる保護に関与する分子標的を特定する.

主な方法:

• 調節可能な酸素環境で3Dの内皮に覆われたマイクロチャネルを備えたマイクロ流体プラットフォームを開発しました.
• H/R,赤血球のシミュレーションと 血管閉塞のシミュレーション
• 閉塞検査とRNA配列解析を行い,低酸素に対する内皮の反応を分析した.

主要な成果:

• 低毒性予備治療 (周期的および持続的) は,チップ内でのSCD血管閉塞率を有意に低下させました (対照群では8. 89%,11. 78%,対照群では57. 93%および55. 05%).
• 生理学的に重要な内皮ネットワークは3Dルメンの構造と機能的マーカーを示した.
• RNAの配列解析により,CYBB,RELN,SERPINA1を含む遺伝子の有意な調節が示されました.

結論:

• 新しい微流体プラットフォームは,H/Rと血管閉塞を含むSCDの病理生理学を効果的にモデル化します.
• SCDの血管閉塞から保護します.
• SCDの潜在的な治療標的として特定された特定の遺伝子 (CYBB,RELN,SERPINA1)