新型体外平台用于研究细胞对健康和疾病肌矩阵的反应
Subhajit Konar1, Sophia Leung2, Mei Lin Tay3
1Department of Nutrition and Dietetics, University of Auckland, Auckland 1142, New Zealand.
ACS biomaterials science & engineering
|April 26, 2024
概括
研究人员开发了一种新的体外肌模型,使用脱细胞化的牛肌来模仿健康和肌病的状态. 这个平台准确地反映了肌的微环境,改善了对肌细胞在疾病中的行为的理解.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 整形外科 整形外科 整形外科
背景情况:
- 目前的体外模型无法复制复杂的肌微环境.
- 这种局限性阻碍了肌损伤研究结果的临床转化.
研究的目的:
- 通过使用脱细胞化牛肌,建立一个生理上相关的体外肌平台.
- 模仿健康和肌病肌矩阵的生物物理特性.
- 在这些矩阵上培养的人体肌衍生细胞 (hTDCs) 的特征.
主要方法:
- 牛经过脱细胞化;疗效通过组织学证实.
- 原子力显微镜特征生物机械和建筑性质.
- 使用原酶或原酶-ondroitinase (CC) 治疗方法创建了肌病模型.
- 在矩阵上培养了hTDC,并分析了细胞形态和基因表达.
主要成果:
- 冷解和核酶处理产生了完全脱细胞化的矩阵,保留了原生结构和刚性 (1.46 MPa).
- 原酶治疗产生了具有降低刚度 (0.75 MPa) 的无组织矩阵,模仿慢性肌病.
- CC处理产生了无组织的矩阵,没有改变硬度 (1.52 MPa),模仿早期肌病.
- 在健康的矩阵上,hTDCs被延长了,保持了sclaxis (SCX) 表达;在肌病的矩阵上,细胞显示了改变的形态和减少的SCX表达.
结论:
- 开发了一个生理学 in vitro 系统来模仿健康的,早期和晚期肌病.
- 这个平台可以更好地了解健康和疾病状态下的肌细胞行为.
- 该模型有可能推进肌研究和临床应用.
