结合3D生物打印和组织特异性ECM系统,揭示了大脑基质对干细胞分化的影响
Martina Zamponi1, Peter A Mollica1, Yara Khodour1
1School of Medical Diagnostic and Translational Sciences, College of Health Sciences, Old Dominion University, Norfolk, VA, United States.
Frontiers in cell and developmental biology
|November 6, 2023
概括
大脑细胞外矩阵 (ECM) 指导干细胞分化成神经系. 这种3D生物打印系统对神经组织工程和研究大脑ECM干细胞相互作用充满希望.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 细胞外基质 (ECM) 显著影响细胞行为和干细胞命运.
- 中枢神经系统的ECM支持神经元的存活,但它在3D模型中的干细胞分化中的作用尚未得到充分探索.
研究的目的:
- 通过3D生物打印来研究大脑细胞外矩阵 (BMX) 对干细胞分化的影响.
- 开发一个强大的3D培养模型来研究大脑ECM-干细胞相互作用.
主要方法:
- 使用3D生物打印机与含有猪大脑细胞外基质 (BMX) 的水凝.
- 从小鼠胚胎干细胞 (mESCs) 生成的3D神经结构.
- 将3D生物打印的神经结构移植到小鼠乳腺脂肪中,并在BMX中注射人类诱导的多能干细胞 (hiPSC) 和神经干细胞 (NSC).
主要成果:
- 与标准水凝相比,BMX优先将3D生物打印的mESC指向神经系.
- 移植的3D生物打印的神经结构成功地成长为更大的神经外生 in vivo.
- 在BMX中直接注射hiPSC和NSC形成的神经结构in vivo.
结论:
- 猪大脑细胞外矩阵 (BMX) 可以在没有额外的刺激的情况下引导干细胞分化进入神经系.
- 这项研究提出了一种用于研究大脑ECM干细胞相互作用的新系统.
- BMX具有神经组织工程和再生医学应用的潜力.
