関節炎における多細胞相互作用を研究するための関節腔チッププラットフォーム

科学分野:

• 生物医学工学;免疫学;リウマチ学

背景:

• 関節炎の進行は、滑膜内の複雑な細胞間相互作用を伴います。;このクロストークの理解は、ヒト関連の前臨床モデルの欠如によって制限されています。;滑膜の関節炎調節における役割は、さらなる調査が必要です。

研究 の 目的:

• 新規のコンパートメント化された関節腔チップ（SoC）プラットフォームを開発すること。;線維芽細胞様滑膜細胞（FLS）、マクロファージ、および内皮細胞間の細胞間クロストークを調査すること。;関節炎の滑膜炎症をモデル化し、in vitroで関節炎メカニズムを研究すること。

主な方法:

• 初代ヒトFLS、THP-1由来マクロファージ、および内皮細胞の、微多孔膜上での共培養。;10日以上にわたって細胞生存率とマーカーを維持するためのマイクロスケールアーキテクチャの使用。;細胞間相互作用と表現型の変化を評価するための機械学習ベースの画像解析の採用。

主要な成果:

• SoCプラットフォームは、共培養と系統特異的マーカーを維持することに成功しました。;膜を介したFLSの移動は、内皮ルーメンのリモデリングを誘発しました。;TNF-α刺激は、有意なサイトカインアップレギュレーションを伴う滑膜炎症を確立しました。;滑膜と血管系の間の動的で移動駆動型の相互作用を実証しました。

結論:

• 開発されたSoCプラットフォームは、関節炎の進行を研究するための強力なツールです。;滑膜における細胞間コミュニケーションの調査を容易にします。;関節炎の治療標的を特定するための新規in vitroモデルを提供します。