通过3D生物打印和柱状板培养,增强血管人类肝脏器官的成熟度和功能

科学领域:

• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 机器人发展机器人发展
• 肝病学 肝病学是一种肝病学.

背景情况:

• 人类肝脏器官 (HLOs) 对于疾病建模和药物测试至关重要.
• 目前仅仅来自内皮的HLOs往往缺乏足够的成熟度和功能.
• 结合中皮成分是提高HLO发展的关键.

研究的目的:

• 为了开发更成熟和功能化的血管人肝器官 (vHLOs).
• 为了研究共分化的内皮和中皮原生细胞的益处.
• 建立一个3D生物打印平台,用于高通量肝脏器官查.

主要方法:

• 从人类诱导的多能干干细胞 (iPSCs) 单独分化EpCAM+内皮原生细胞 (EPCs) 和中皮衍生的血管原生细胞 (VPCs).
• 在BME-2矩阵中共同培养EPC和VPC,形成血管人肝器官 (vHLOs).
• 在一个支柱板平台上3D生物打印VHLOs,用于增强培养和分析.

主要成果:

• 与无血管的HLO相比,vHLO的成熟度和功能显著更高,其证据是白蛋白和凝固因子分泌量增加,药物代谢酶表达和胆酸运输.
• 在支柱板上的3D生物打印vHLOs与标准24井板中的HLOs相比,显示出更高的成熟度.
• 柱状板系统中营养物质和信号分子扩散的增强有助于提高vHLO成熟度.

结论:

• 内皮细胞和中皮细胞的共同分化显著提高了肝脏器官的成熟度和功能.
• 3D生物打印支柱板平台通过改进的肝脏有机体模型实现了高通量查.
• 这些先进的vHLOs为疾病建模和肝毒性测试提供了更强大的平台.