MCF10A细胞的可逆细胞内凝使得可以对3D球体生长进行可编程控制
Delaney L McNally1, Laura J Macdougall1,2, Bruce E Kirkpatrick1,2,3
1Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado Boulder, Boulder, CO, 80303, USA.
Advanced healthcare materials
|December 24, 2023
概括
科学家们使用细胞内水凝在哺乳动物细胞中创造了可逆的生物静态状态. 这种合成生物稳定减缓了细胞生长和新陈代谢,在3D培养中提供了受控细胞增殖的潜力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 有机体自然进入生物静止 (玻璃化状态) 才能在极端条件下生存.
- 哺乳动物细胞中的合成生物稳定利用由生物对称菌株促进的亚酸循环添加 (SPAAC) 反应形成的细胞内网络来实现.
- 功能化聚乙烯甘醇 (PEG) 宏分子促进细胞内网络的形成.
研究的目的:
- 研究细胞内网络形成对3D上皮质MCF10A球形模型的影响.
- 探索哺乳动物细胞中可逆生物静态状态的诱导.
- 评估细胞内水凝对细胞增殖和新陈代谢的影响.
主要方法:
- MCF10A细胞被转染了宏体,并被封装在Matrigel中,以形成3D球形.
- 应变促进的亚酸循环添加 (SPAAC) 反应被用来形成细胞内凝网络.
- 摄影敏感的含酸的宏体被用于光诱导的网络降解.
主要成果:
- 细胞内水凝网络的形成使球体面积减少了约50%.
- 水凝网络增加了静止细胞群 (通过p21表达表示) 并降低了生物能量 (ATP/ADP比) 和代谢率.
- 光诱导的PEG网络降解逆转了生物稳定效应,恢复了细胞状态和增殖.
结论:
- 可光降解的细胞内水凝可以在3D球形培养物中成功诱导可逆慢生长状态.
- 这种方法提供了一种控制细胞增殖和代谢活动的新方法.
- 这些发现对再生医学,组织工程和药物发现有意义.
