微工程糖尿病伤口芯片模型模拟慢性伤口动态

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 糖尿病伤害了数百万人,带来了慢性,无法愈合的挑战和截肢风险.
• 现有的2D体外和动物模型不能充分反映人类糖尿病伤口的复杂性.
• 一个生理学上相关的模型对于理解糖尿病伤口病原体至关重要.

研究的目的:

• 开发一个人性化的3D糖尿病伤口芯片 (DWOC) 模型.
• 在高血糖条件下模拟糖尿病伤口病理.
• 研究糖尿病伤口愈合中的细胞机制和细胞间信号.

主要方法:

• 一个四通道的微流体平台,将皮肤纤维细胞,巨细胞和内皮细胞集成到一个原I/Matrigel矩阵中.
• 暴露于高血糖状况,具有先进的糖化最终产品 (AGEs) 和脂多糖 (LPS).
• 使用免疫光和生化分析评估细胞活力,ECM重塑,肌纤维细胞分化,血管生成和细胞因子概况.

主要成果:

• 该DWOC模型成功地复制了糖尿病伤口的特征:受损的ECM重塑,受损的细胞交叉声和缺陷的血管生成.
• 在糖尿病压力下的内皮细胞中观察到内皮细胞转移到介质细胞 (EndMT) 的证据.
• 增加的促炎细胞因子和减少的抗炎/血管造生因子证实了慢性炎症状态.

结论:

• 人性化的3DDDWOC为研究糖尿病伤口愈合提供了一个生理相关的平台.
• 内皮转移到介质细胞转移被确定为糖尿病伤口中的关键病理特征.
• 该模型促进了糖尿病伤口治疗新型治疗策略的临床前评估.