具有可调节的机械可塑性的水凝调节血管生成和血管生成中的内皮细胞外生长

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 血管生物学 血管生物学

背景情况:

• 内皮细胞 (EC) 的外生长对于形成新的血管至关重要.
• 细胞外基质的机械性质,特别是可塑性,显著影响细胞行为.
• 在血管化过程中EC-EC相互作用中矩阵可塑性的精确作用尚未完全理解.

研究的目的:

• 研究可调节矩阵可塑性对内皮细胞外生和血管形成的影响.
• 阐明基因质可塑性介导的细胞间相互作用的分子机制.
• 确定最佳的矩阵属性,促进血管聚集和入侵.

主要方法:

• 使用动态和共价网络开发具有可调可塑性的原蛋白-氨酸水凝平台.
• 评估EC矩阵改造,管状光线的形成,以及不同可塑性的水凝的入侵距离.
• 分析涉及整合素,焦粘附激酶和血管内皮粘合素的分子通路.
• 使用数学模拟和体内血管生成试验进行验证.

主要成果:

• 增加的水凝可塑性增强了EC矩阵重塑,但没有产生最大的管状光量或最长的入侵距离.
• 中等可塑性水凝意外地促进了最重要的管状光线形成和EC入侵.
• 高可塑性导致了过度的EC收缩性,通过降低血管内皮卡德林表达的调节来破坏细胞粘附结.

结论:

• 矩阵可塑性关键调节内皮细胞行为和血管化.
• 平衡的,中等水平的矩阵可塑性是最优的促进细胞-矩阵粘附和细胞-细胞结合,从而增强血管组装和入侵.
• 结果为设计生物材料的再生医学和组织工程应用提供了洞察力.