通过组织架构和矩阵刚度来调节催产素诱导的过渡性和基因表达在工程化肌肉组织中的调节
Antonina P Maxey1, Jaya M Travis1, Megan L McCain1,2
1Laboratory for Living Systems Engineering, Alfred E. Mann Department of Biomedical Engineering, USC Viterbi School of Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA, USA.
工程化子宫纤维瘤模型揭示了组织度如何影响肌肉细胞功能,并确定了怀孕并发症的潜在药物标. 这项研究有助于我们更好地理解肌胎机械生物学.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 生殖生物学 生殖生物学
- 细胞机械生物学 细胞机械生物学
背景情况:
- 子宫肌瘤是常见的良性瘤,与早产等妊娠并发症有关.
- 纤维组织重塑对肌肉质光滑肌肉功能的生理影响由于模型系统有限,人们对其了解甚少.
研究的目的:
- 设计功能性体外模型的健康和纤维化肌肉.
- 为了研究矩阵刚性和组织对齐对肌肉质光滑肌肉细胞信号传递的影响.
- 为了确定纤维化肌肉中的分子变化和潜在的治疗点.
主要方法:
- 人体肌肉细胞培养在纤维素-微模式聚烯胺水凝上,以控制矩阵刚性和对齐.
- 在对催产素刺激的反应中评估过渡性.
- RNA测序以识别差异表达的基因.
- 使用工程化肌体模型进行药物查.
主要成果:
- 刚性,同位体组织 (纤维状) 与柔软,对齐的组织 (健康状) 相比,的短暂衰变时间较短.
- 对齐的组织表现出更长的响应和衰变时间比同位素组织,独立于刚性.
- 在软基板上,的短暂幅度高于硬基板.
- 平滑肌肉松的苦味受体TAS2R31在纤维状组织中被降低调节.
- 孕激素和咖啡因减少了的短暂持续时间,而血栓素和尼菲迪平的影响最小.
结论:
- 工程化肌体模型成功地总结了健康和纤维组织机械学和生理学的关键方面.
- 矩阵刚度和组织对齐显著影响肌肉细胞平滑肌肉细胞信号传递.
- 纤维组织中TAS2R31的下调表明它可能在光滑肌肉收缩性中发挥作用,并提供了一种新的药物标.
- 这个模型系统为研究肌肉膜机械生物学和查纤维瘤相关并发症的治疗干预提供了一个有价值的平台.
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