3D生物打印的内皮细胞-微细胞共培用于糖尿病视网膜病变的建模
Haixiang Wu1, Fangcheng Xu1, Yunfang Luo2
1Department of Ophthalmology, Eye & ENT Hospital, Fudan University, Shanghai 200031, People's Republic of China.
Biofabrication
|September 19, 2023
概括
糖尿病视网膜病变 (DR) 研究表明高葡萄糖会影响眼细胞和微质细胞. 微质的存在和糖尿病状况降低了抗VEGF药物的有效性,突出显示了需要新的治疗策略.
科学领域:
- 眼科医生 眼科 眼科
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物材料科学 生物材料科学
背景情况:
- 糖尿病视网膜病变 (DR) 是导致视力丧失的主要原因,由高血糖引起的视网膜血管变化驱动.
- 目前的抗VEGF疗法对相当一部分DR患者无效.
- 微质 (MG) 在DR病变发生中的作用及其对治疗疗效的影响尚未完全理解.
研究的目的:
- 研究高葡萄糖和微质细胞对内皮细胞行为和血管生成潜力的影响.
- 评估糖尿病状况和微质细胞存在对抗VEGF药物的疗效的影响.
- 开发一个3D生物打印模型来研究DR.
主要方法:
- 利用数字光处理生物打印来创建内皮细胞 (ECs) 和微质细胞 (MG) 的3D培模型.
- 使用水凝硬度 (4.6-7.1 kPa) 模仿了视网膜外细胞矩阵特性.
- 暴露在不同葡萄糖度 (5mM至25mM) 的共同培养物中,以模拟糖尿病状况.
主要成果:
- 高血糖水平改变了EC和MG表型,基因表达和血管生成潜力.
- 药物疗效 (Aflibercept,Conbercept) 在高葡萄糖和EC-MG共同培养中与EC单一培养相比显著下降.
- 具体来说,在EC单一栽培中药物的疗效降低了17%,在增加葡萄糖的EC-MG共同栽培中降低了25-30%.
结论:
- 细胞相互作用和微环境因素,包括微质细胞,在DR中至关重要.
- 糖尿病状况和微质细胞的存在可以显著干扰抗VEGF药物反应.
- 这项研究强调了需要新的治疗策略和进一步研究微质在DR中的作用的需要.
