乳腺癌细胞类型和脱细胞化小鼠器官的生物力学特性驱动瘤细胞殖民
Anton D Pospelov1,2, Olga M Kutova1, Yuri M Efremov3
1Institute of Biology and Biomedicine, Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, 23 Gagarin Ave., Nizhny Novgorod 603950, Russia.
Cells
|August 26, 2023
概括
一个新的,可复制的脱细胞化协议为组织工程创建器官特异性的细胞外矩阵 (ECM). 这些脱细胞化组织 (DCL) 保持生物力学特性,影响癌细胞行为,并使新的研究模型成为可能.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 癌症生物学 癌症生物学
背景情况:
- 组织工程利用来自器官的细胞外矩阵 (ECM),特别是脱细胞化组织 (DCL),用于器官重建.
- 目前的DCL协议缺乏可复制性,阻碍了癌症研究和药物开发中的应用.
研究的目的:
- 为小鼠器官开发一种简单且普遍适用的脱细胞化协议.
- 描述由此产生的DCL器官的生物力学特性.
- 研究DCL生物力学对工程3D结构中的癌细胞行为的影响.
主要方法:
- 一个通用的脱细胞化协议被应用于小鼠肝脏,肺部,脏,脏和卵巢.
- 组织学和SEM分析证实了结构的保存和细胞碎片的去除.
- 测量了DCL器官的生物力学特性 (刚性,多孔性).
- 通过重新细胞化DCL器官与人类乳腺癌细胞 (MDA-MB-231,SKBR-3) 来设计3D组织结构.
主要成果:
- 该协议证明了强度,可重复性和器官架构和生物力学的保存.
- DCL器官的生物力学特性显著影响了癌细胞的增殖,入侵和活力.
- 中介细胞癌细胞在DCL中增加了扩散和入侵,毛孔更大,度更低.
- 表皮癌细胞需要特定的低局部刚度ECM才能生存.
结论:
- 开发的DCL协议为器官特定组织工程提供了一个可重复的平台.
- DCL的生物力学特性是癌细胞命运和进展的关键决定因素.
- 这种3D组织工程模型可以适应药理学测试和癌症研究,包括转移殖民.
