用3D生物打印进行乳腺上皮细胞培养的空间工程揭示了分支点附近的生长控制
Leena M Koskinen1,2, Lari Nieminen3, Antti Arjonen3
1Institute of Biomedicine, Cancer Laboratory FICAN West, University of Turku, Turku, Finland.
Journal of mammary gland biology and neoplasia
|February 28, 2024
概括
3D生物打印可以创建真实的乳腺组织模型. 这些模型中的细胞显示位置依赖的增殖,模仿乳腺发育,并提供对乳腺癌的见解.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 乳腺发育和癌症涉及复杂的3D上皮结构.
- 目前的体外模型无法准确地模仿乳腺上皮的分支结构.
- 三维 (3D) 生物打印为改善细胞培养中的组织模拟提供了一个有希望的解决方案.
研究的目的:
- 开发和优化乳腺上皮细胞的3D生物打印协议.
- 调查细胞定位在分支3D乳腺组织模型中的增殖和入侵中的作用.
- 在3D生物打印环境中比较正常和癌症 (管道癌 in situ-like) 乳腺细胞的行为.
主要方法:
- 开发和优化了一个3D生物打印协议,用于创建Y形分支乳腺上皮细胞培养物.
- 在3D生物打印结构中培养了非癌症和管道癌 in situ (DCIS) 样癌症乳腺上皮细胞.
- 进行了随时间的细胞增殖和入侵的定量分析,包括评估基底极化和底层膜形成.
- 研究了TGFβ信号在细胞行为和侵入中的作用.
主要成果:
- 非癌细胞形成了连续的3D网络,具有有机型特征.
- 类似DCIS的癌细胞表现出异常的基底极化和缺陷的底层膜形成.
- 无论是正常细胞还是癌细胞,在分支的尖端都会有更多的增殖,特别是那些离分支点更远的地方.
- TGFβ信号独立于特定位置的增殖,但抑制了DCIS类细胞的入侵.
结论:
- 3D生物打印细胞可以感知它们在分支网络中的位置,重述乳腺上皮质分支形态发生.
- 开发的3D生物打印方法可以对乳腺发育和癌症中的结构功能关系进行定量分析.
- 这种方法为研究复杂的3D组织架构中的细胞行为提供了强大的工具.
