3D生物打印瘤微环境的蛋白质重塑
Fatemeh Rasti Boroojeni1, Sajjad Naeimipour1, Philip Lifwergren1
1Laboratory of Molecular Materials, Division of Biophysics and Bioengineering, Department of Physics, Chemistry and Biology, Linköping University, 581 83 Linköping, Sweden.
Biofabrication
|December 21, 2023
概括
研究人员使用蛋白酶可降解的水凝开发了3D生物打印乳腺癌模型. 这些模型揭示了癌细胞和纤维细胞如何相互作用来重塑瘤微环境,从而影响癌症的进展.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 癌症生物学 癌症生物学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 蛋白酶的细胞外基质重塑对于正常的细胞功能至关重要,但在癌症中失调.
- 蛋白质分解活性驱动瘤入侵,转移和血管生成,有助于癌症的特征.
研究的目的:
- 开发用于乳腺癌模型的3D生物打印策略,使用蛋白酶可降解的水凝.
- 研究蛋白质溶解细胞外矩阵重塑在3D生物打印微环境中的瘤进展中的作用.
主要方法:
- 设计的基于氨酸的生物墨水与bicyclo[6.1.0]nonyne功能化,与PEG或矩阵金属蛋白酶 (MMP) 可降解交联.
- 通过结合PEG和基于的水凝,产生空间选择性降解.
- 在这些水凝中生物打印乳腺癌细胞 (MCF-7) 和纤维细胞,以模仿瘤微环境.
主要成果:
- 生物打印结构显示了选择性蛋白质分解降解,保留了不可降解的特征.
- 当纤维细胞存在时,MCF-7细胞增殖和球状体大小在蛋白酶可降解的水凝中显著增加.
- 癌细胞的增殖减少,并且在缺少纤维细胞的情况下独立于可降解性.
结论:
- 这项研究突出了癌细胞和树突纤维细胞在蛋白质酶介导的瘤微环境重塑中的关键相互作用.
- 细胞外基质的蛋白质分解会显著影响乳腺癌细胞的增殖和球状细胞的生长.
- 这种3D生物打印模型为探索蛋白酶在瘤进展中的作用提供了一个平台.


