在3D组织中进行时空空间单细胞跟踪分析,以揭示对机械刺激的异质细胞反应
Keitaro Kasahara1, Jumpei Muramatsu1, Yuta Kurashina2,3
1School of Integrated Design Engineering, Graduate School of Science and Technology, Keio University, 3-14-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama 223-8522, Japan.
Science advances
|October 13, 2023
概括
这项研究揭示了使用先进的实时成像技术在机械拉伸下3D组织中的异质细胞反应. 这些发现为复杂,动态的组织环境中的细胞力学提供了新的见解.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞机械生物学 细胞机械生物学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 机械刺激对组织发育,平衡和工程组织至关重要.
- 在异质和动态组织中的细胞机械反应仍然不太了解.
研究的目的:
- 在机械拉伸下的体外3D组织中调查时空空间细胞机械反应.
- 在单细胞水平上揭示异构的细胞行为和运动.
主要方法:
- 开发了用于体外3D组织的伸展和光学实时成像系统.
- 在3D肌细胞组织 (3DMT) 上进行了时空单细胞跟踪分析.
- 在机械拉伸下测量细胞方向和细胞间距离.
主要成果:
- 观察到细胞运动中的时空异质性和拉伸下的3DMT的形状变化.
- 证明开发的系统可以影响细胞定向.
- 在动态组织模型中量化单细胞水平的机械反应.
结论:
- 单细胞追踪分析提供了对组织中异质细胞反应的关键见解.
- 这种方法促进了对复杂,动态的组织环境中的细胞力学的理解.
- 提供了一种主要的方法来研究传统分析之外的组织机械生物学.
