为了开发一种使用CRISPR引导基因调制的组织工程梯度.

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
• 基因编辑技术的技术

背景情况:

• 生物组织在细胞,组成和机械特性方面表现出复杂的梯度,特别是在过渡区.
• 由于生物系统的复杂性,在组织中设计这些本地化梯度仍然具有挑战性.
• 目前的组织工程策略通常依赖于干细胞,这些干细胞需要精确的环境线索来进行分化,这在体外和体内都带来了控制困难.

研究的目的:

• 为了证明聚类正规间隔短时间的平行体重复 (CRISPR) 引导基因调制在指导干细胞分化用于组织工程中的有效性.
• 使用CRISPR调节的脂肪衍生干细胞 (ASC) 设计细胞和组织梯度,而无需外部生长因子.
• 为了创建一个概念验证梯度模仿纤维软骨到矿物化纤维软骨的过渡,在中发现.

主要方法:

• 选CRISPR干扰 (CRISPRi) 构造以向ASC中的骨质生成抑制剂促进体.
• 使用CRISPRi调节诺金表达来调节骨质分化和矿物沉积.
• 结合CRISPR激活多重工程混基ASCs与I型原结构,以控制细胞沉积和渐变形成.

主要成果:

• 针对Noggin的CRISPRi向成功调节了ASC骨质分化和矿物沉积,没有外部生长因子.
• 证明了工程ASC的受控沉积,以形成异型原体支架上的梯度.
• 成功创建了一个类似于原生纤维软骨到矿物化纤维软骨过渡的细胞和组织梯度.

结论:

• 用CRISPR设计的ASC为创建复杂组织梯度提供了一个有前途的工具.
• 这种基因调制策略使得能够开发具有原生性梯度的工程组织,而无需依赖外部生长因素.
• 该研究强调了CRISPR技术在推进再生医学组织工程应用中的潜力.