组合性细胞外矩阵组织芯片,用于优化介质细胞 stromal 细胞微环境和制造

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 介质细胞 stromal 细胞 (MSCs) 具有治疗前景,但由于缺乏对最佳细胞外基质 (ECM) 条件的了解,它们的制造受到限制.
• 优化体外环境对于改善用于临床应用的MSC制造至关重要.

研究的目的:

• 研究多因素ECM环境对MSC制造品质的影响,硬度和组成各不相同.
• 确定最佳的ECM参数,以提高细胞扩张,免疫调节和分化能力.

主要方法:

• 组织芯片的开发,以模拟可制造的ECM刚度范围 (例如150kPa,900kPa) 和多组件ECM组合.
• 评估MSC的制造品质,包括增殖,免疫调节性细胞因子表达 (例如IL-10) 和分化潜力 (骨质,质).
• 蛋白质组和转录组分析以阐明ECM调节的MSC行为背后的分子机制.

主要成果:

• 基质刚度显著影响了MSC行为:900kPa促进了增殖和骨质分化与抗炎性IL-10表达,而150kPa有利于脂肪分化.
• 含有纤维素和拉米因调节的MSC制造品质的ECM组合物,在不同的硬度水平上具有不同的MSC制造品质.
• 特定的ECM组合诱导了较高水平的血管性和免疫调节性细胞因子相比单因子ECM,由蛋白质和转录组分析揭示.

结论:

• 优化ECM环境,考虑硬度和生物化学成分,对于提高MSC制造质量至关重要.
• 定制ECM特性可以将MSC行为指向所需的治疗结果,提高其再生医学潜力.