一个动态流动的胎儿膜器官芯片系统,用于模拟羊水运动的影响

科学领域:

• 生殖生物学 生殖生物学
• 生物材料科学 生物材料科学
• 细胞生理学 细胞生理学

背景情况:

• 胎儿膜 (amniochorion) 沿着子宫,包围胎儿和羊水.
• 胚胎液的摇摆运动使胚胎上皮细胞 (AECs) 受到持续的低水平剪切应力.
• 了解这种剪切应力的影响对于胎儿膜的健康和功能至关重要.

研究的目的:

• 研究流体运动和剪切应力对人类胎儿羊膜细胞 (AMCs) 和AECs的影响.
• 要确定器官芯片模型中的流体条件是否需要在子宫生理学中复制.
• 在模拟子宫内流体动态下评估AEC和AMC对细胞病理变化的脆弱性.

主要方法:

• 一种羊膜 (AM) 器官在芯片 (OOC) 模型被用来培养人类胎儿的AEC和AMC.
• 细胞经历了48小时的前后传输媒介,以模仿羊水运动.
• 静态培养作为对照;氧化应激 (OS) 用作病理变化的积极对照. 评估了细胞活力,过渡,炎症和微菌形成 (通过SEM).

主要成果:

• 不管流速如何,AEC和AMC都保持了生命力,形态和低炎症.
• 随着流速的增加,E-cadherin表达和微菌的形成增加了,但没有改变细胞功能.
• 在AEC中,OS诱导了介质细胞过渡和炎症,但AMC没有受到影响. 流体运动没有损害AEC或AMC功能或诱导炎症.

结论:

• 在AM OOC模型中,流体运动和剪切应力不会显著影响AEC和AMC的功能或可行性.
• 在这个OOC系统中,包括流培养对于模仿胎儿膜衍生细胞的生理细胞状况并非必不可少.
• 没有流动的AM OOC模型准确地表示胎儿膜细胞在子宫中的基底细胞状态.