基于凝的心脏模型支持细胞网络和功能性心肌细胞的形成

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 心血管生物学 心血管生物学
• 干细胞研究 干细胞研究

背景情况:

• 心血管疾病是全球主要的死亡原因.
• 在体外模型对于理解心脏病机制至关重要.
• 使用生物材料的3D细胞培养可以模仿心脏组织.

研究的目的:

• 评估3D共同培养系统,以支持心肌细胞功能.
• 在心脏模型中研究血管网络的形成和细胞组织.
• 评估这些模型在研究心血管 (病理) 生理学方面的潜力.

主要方法:

• 心肌细胞 (CM) 与内皮细胞 (EC) 和脂肪组织衍生的介质干细胞/细胞 (ASC) 或单独使用ASC共同培养.
• 在化物修饰的凝和氧化糖混合水凝中建立了培养物.
• 分析了功能特征,细胞形态,定向和网络形成.

主要成果:

• 凝-凝水凝支持形成两个不同的细胞网络和功能性CM.
• 在心血管多种养殖中形成了一个适度的血管网络,以及一个广泛的ASC衍生的alpha光滑肌肉actin-positive网络.
• 诱导多能干细胞衍生的CM (iPSC-CM) 呈现出延长的形态,部分对齐和正常的功能参数 (过渡物,跳动率,收缩/放松).

结论:

• 开发的3D心脏模型证明了支持功能性心肌细胞和形成细胞网络的能力.
• 这些模型有望成为研究心血管疾病机制的平台.
• 混合水凝有效地支持与心脏组织工程相关的复杂细胞结构.