狭窄的动脉向四肢供应血液会引起严重的后肢缺血(CLI)。尽管CLI导致不依赖的后遗症,例如截肢,但很少有治疗选择会导致新功能血管的形成。基于干细胞的促血管生成潜力,在这项研究中,研究牙髓干细胞(DPSC)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)是否可以与单独使用DPSC或HUVECS相比,是否会增强干细胞治疗效应。与单独的DPSC或HUVEC相比,DPSCS+ HUVEC组合疗法导致血流明显更高,缺血性损害更高。在DPSCS+ HUVEC组中改善的治疗作用伴随着缺血组织中的微血管数量明显高于其他组。体外增殖和管形成测定法显示,DPSC的条件培养基中的VEGF诱导了HUVEC的增殖和血管样的管形。总的来说,我们的结果表明,DPSC和HUVEC的组合通过VEGF介导的串扰对CLI具有更好的治疗作用。这种组合策略可用于开发用于CLI促血管生成再生治疗的新型临床方案。[BMB报告2022; 55(7):336-341]
模拟细胞微环境对于类器官和器官芯片研究非常重要。当前的课题之一是将类似血管的结构引入培养系统以改善细胞和组织功能,这值得在设计和系统考虑方面付出特别的努力。基于标准的设备配置,我们制作了一个类似血管的组件,可以轻松集成以进行细胞共培养。该组件由位于开放通道顶部的嵌入单层明胶纳米纤维组成。然后可以用带有模制腔、通道和标准 Luer 连接器的上部塑料板将其封闭。首先将人脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 引入类似血管的通道中,并借助旋转装置进行三维培养。然后,施加流动进行细胞骨架重塑,得到致密且排列整齐的 HUVEC 层。随后,将人类胶质母细胞瘤细胞(U87)引入纤维层的上部,并施加流动以进行上部细胞层培养。我们的结果表明,在单层明胶纳米纤维的两侧均形成了 HUVEC 和 U87 细胞层,从而为各种共培养试验提供了可靠的支持。
作为抗体-药物偶联物的新替代品,我们生成了“配体靶向”肽-药物偶联物 (PDC),它利用受体介导的内吞作用进行靶向细胞内药物递送。PDC 与细胞外配体形成复合物,然后与细胞表面的受体结合,通过内吞途径刺激细胞内摄取。螺旋-环-螺旋 (HLH) 肽被设计为药物载体,并随机化以得到构象受限的肽库。噬菌体展示库针对血管内皮生长因子 (VEGF) 进行筛选,以产生结合肽 M49,其表现出强结合亲和力 (KD = 0.87 nM)。共聚焦荧光显微镜显示肽M49与VEGF及其受体形成三元复合物,然后通过VEGF受体介导的内吞作用被内化到人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中。骨架环化的肽M49K与药物单甲基奥瑞他汀E结合,得到PDC,其抑制VEGF诱导的HUVEC增殖。HLH肽及其PDC具有作为靶向分子治疗新方式的巨大潜力。
组织特异性的内皮细胞在具有恒定的互惠串扰与驻留细胞的天然组织中具有至关重要的作用。三维(3D)生理模拟在体外模型中融合了肺特异性微脉管系统,以模拟与肺部相关的疾病,涉及调节内皮细胞行为(如癌症)。在这项研究中,我们研究了二维(2D)和肺基质衍生的3D水凝胶的生长动力学,形态变化和对肺微脉管生物线索的反应。HUVEC和HULEC-5A细胞在2D上进行培养,并比较其生长,形态和对不同生长培养基制剂的反应。Brightfield和免疫荧光成像进行评估形态的差异。对于3D培养物,天然牛肺被脱细胞,冻干,溶解并重构为水凝胶形式,其中内皮细胞被嵌入。细胞生长和器官分支。HUVEC和HULEC-5A细胞在2D上表现出可比的生长和形态。然而,在3D肺衍生的ECM水凝胶中,组织特异性的HULEC-5A细胞表现出更好的适应其微环境,其特征是增强的器官型分支和更长的分支。HULEC-5A的生长在2D和3D条件下对肺癌细胞调节培养基的反应性。在3D中,ECM配体的浓度显着影响了分子拥挤具有抑制作用的长期培养的细胞生长。我们的数据表明,HULEC-5A细胞为经常追求具有可比生长和形态的HUVEC提供了可靠的替代方法。由于其与驻留细胞的细胞串扰固有程序,组织特异性内皮的使用构成了建模生理和病理过程的重要方面。此外,我们的研究是3D体外模型中肺特异性微脉管系统与肺特异性ECM之间的协同作用的首次证明。
deta nonoates¼二乙烯胺N-二核酸酯; gsh¼谷胱甘肽; gsno¼s -Nitrosoglutathione; HASMC¼人主动脉平滑肌细胞; Huasmc¼人脐动脉平滑肌细胞; HUVEC¼人脐静脉内皮细胞; MOF¼金属有机框架;无¼一氧化氮; NP¼Nanoparpicle; pCl¼Poly(ε-丙二酮); pCl/pk¼poly(ε -caprolactone)/phos -phobetaination phobetaination jeratin; poss-pcu;多面体寡聚西锡烷烷烷基聚氨酯氨基甲酸酯; rsno¼s-亚硝基硫醇; SMC¼平滑肌细胞; Snap¼s-硝基 - N-乙酰苯胺胺; VSMC¼血管平滑肌细胞。
背景:糖尿病性视网膜病(DR)是威胁性糖尿病的微血管并发症。慢性炎症和内皮功能障碍是疾病发病机理中的关键因素。因此,为减少视网膜炎症而开发的干预措施预计将对DR的预防和治疗有益。在本研究中,我们开发了一类具有有效抗炎活性的无药肽的纳米杂化剂,并研究了其在氧气诱导的视网膜病变(OIR)小鼠模型和链蛋白酶(STZ)诱导的糖尿病小鼠模型中治疗DR的治疗功效。方法:六肽被用于修饰金纳米颗粒以形成基于药物的基于药物的纳米杂交(P12)。然后,我们检查了p12在HUVEC和BV2细胞中的理化特性和抗炎活性,并确定了这种新型生物活性的关键氨基酸。应用玻璃体内和恢复轨道注射以确定P12的最佳视网膜输送途径。使用OIR模型和STZ诱导的糖尿病模型研究了p12治疗DR的治疗功效。通过免疫组织化学和流式细胞仪分析,我们确定了在视网膜中内化p12的主要细胞。 此外,还使用体外实验来探索p12抗炎活性的基本分子机制。 结果:我们发现P12在HUVEC和BV2细胞中均表现出有效的抗炎作用。 此外,可以通过玻璃体内注射有效地将p12有效地输送到视网膜。通过免疫组织化学和流式细胞仪分析,我们确定了在视网膜中内化p12的主要细胞。此外,还使用体外实验来探索p12抗炎活性的基本分子机制。结果:我们发现P12在HUVEC和BV2细胞中均表现出有效的抗炎作用。此外,可以通过玻璃体内注射有效地将p12有效地输送到视网膜。玻璃体内注射的p12显着改善了早期DR症状,包括STZ诱导的糖尿病小鼠的血管泄漏和周细胞损失。它还抑制了OIR小鼠的病理新生血管形成和视网膜出血。重要的是,我们发现玻璃体内注射的p12主要由小胶质细胞和内皮细胞吸收,从而导致视网膜内皮炎症和DR动物模型中的小胶质细胞激活减少。机理研究表明,p12在内皮细胞和小胶质细胞中都有效抑制了几种TLR4下游信号通路,例如NF-κB,JNK和P38 MAPK。这种效应是由于p12在阻止内体TLR信号转导的内体酸化过程中的能力。结论:我们的发现表明,局部注射经过适当设计的,无药,基于肽的纳米杂交可以作为治疗DR的安全有效的抗炎纳米医学。
尽管精氨酸酶主要参与尿素循环的最后一个反应,但我们先前已经证明了精氨酸酶II是一种重要的胞质钙调节剂,以p32依赖性方式通过精子产生。在这里,我们证明了韵律素(RPT)是一种新型的药物精氨酸酶,并研究了其对Ca 2+依赖性内皮一氧化氮合酶(ENOS)激活的作用机理。rpt对小鼠肝脏和肾脏的精氨酸酶I和II均未抗拒抑制。它还抑制了主动脉和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中的精氨酸酶活性。使用显微镜和FACS分析,RPT处理使用Fluo-4 AM作为钙指标诱导胞质Ca 2+水平的增加。增加的胞质Ca 2+以时间依赖的方式引起了Camkii和Enos Ser1177的磷酸化。RPT孵育还增加了细胞内L-精氨酸(L-ARG)水平,并激活了HUVEC中的CAMKII/AMPK/AKT/ENOS信号级联。在WT小鼠的EC中,精氨酸酶抑制剂L-ARG和ABH,精氨酸酶抑制剂的治疗增加了细胞内Ca 2+浓度和活化的CaMKII依赖性eNOS激活,但是,在三磷酸三磷酸三磷酸酯受体1型敲除(IP3R1 - / - - / - - - - / - )小鼠中未观察到这些作用。在WT小鼠的主动脉内皮中,RPT还增强了一氧化氮(NO)的产生和减弱的活性氧(ROS)产生。在这项研究中,我们提出了RPT的新型机制,在使用RPT治疗的主动脉组织组织的血管张力测定中,增强对乙酰胆碱(ACH)的累积血管舒张反应,并且苯乙肾(PE)依赖性的血管结合性反应受阻,尽管弱化了硝基胺和KCL钠反应,但并非不同。
血管破坏剂是一类有趣的抗癌化合物,因为它们具有防止新血管形成和破坏实体肿瘤微环境中现有血管的综合作用模式。由于缺乏适当的体外血管生成模型(包括成熟且长寿命的血管样网络),因此很少对这些药物的体外血管破坏特性进行验证。我们在此报告了一种人脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 和人真皮成纤维细胞 (HDF) 的间接共培养模型,以形成三维丰富的血管样网络。嵌入并夹在胶原支架中的 HUVEC 与位于支架外部的 HDF 共培养。间接共培养方法与产生血管内皮生长因子 (VEGF) 的 HDF 一起,在不到 7 天内触发了逐渐成熟的管腔化血管样内皮细胞网络的形成,并且已证明这些网络在培养 21 天后仍可存活。分子量依赖性德克萨斯红葡聚糖通透性研究表明,生成的网络具有较高的血管屏障功能。它们的寿命使我们能够通过半定量明场和定性共聚焦激光扫描显微镜 (CLSM) 图像分析研究用三种已知的抗血管生成和/或血管破坏剂布立尼布、考布他汀 A4 磷酸盐 (CA4P) 和 6'- 唾液酸半乳糖 (SG) 治疗后的剂量依赖性反应。与这些药物在抗血管生成和血管破坏作用方面的体内疗效报告数据相比,我们在 3D 模型中观察到了类似的趋势,而这在传统的体外血管生成试验中并未反映出来。在成熟血管样网络的持续处理下,在浓度 ≥ 3.5 ng · ml − 1 (CA4P) 和 ≥ 300 nM (brivanib) 下观察到高血管破坏。相反,SG 在体外未能诱导任何显著的血管破坏。这种先进的 3D 血管样网络模型允许以优化剂量测试单一和组合抗血管生成和血管破坏作用,因此可以弥合体外和体内实验在验证高通量筛选命中结果方面的差距。此外,模拟生理 3D 环境的体外试验不仅与癌症相关的体内研究高度相关,而且与组织再生领域也高度相关。
石墨烯的氧化形式氧化石墨烯 (GO) 是药物载体应用中最受研究的石墨烯形式,因为它具有生产成本低且易于在水溶液中分散的特点。29 然而,之前的生物毒性研究表明,GO 会诱导活性氧 (ROS) 的产生,从而导致几种细胞模型 40 – 43 和斑马鱼的细胞毒性。44 – 48 研究表明,细胞毒性程度与人脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 中 GO 的氧含量相关。49 此外,GO 生产过程中氧化过程中产生的残留杂质 50 – 52 也可能是毒性来源。与 GO 相反,由于原始石墨烯的生产工艺相对复杂,因此作为纳米药物载体的研究较少。53 此外,其疏水性 54 导致其在水溶液中的稳定性低。最近,出现了更高产量的原始石墨烯生产工艺,55
2-HG:D-2-羟基戊二酸。4-HNE:4-羟基-2-壬烯醛。4-ONE:4-氧代-2-壬烯醛。BEAS-2B:用 Ad12-SV40 2B 转化的支气管上皮。CAF-1:染色质组装因子-1。CYP2E1:细胞色素 P450 家族 2 亚家族 E 成员 1。DDR:DNA 损伤反应。DSB:双链断裂。EMT:上皮间质转化。ER:雌激素受体。EWS:尤文氏肉瘤。GLO1:乙二醛酶 1。GSH:谷胱甘肽。GSNO:亚硝基谷胱甘肽。HAT:组蛋白乙酰转移酶。HDACi:组蛋白去乙酰化酶抑制剂。HDACs:组蛋白去乙酰化酶。HFD:组蛋白折叠域。 HIRA:组蛋白细胞周期调节剂。HMT:组蛋白甲基转移酶。HUVEC:人脐静脉内膜细胞。IDH:异柠檬酸脱氢酶。IL:白细胞介素。jmjCs:jumonji 蛋白。LOXL2:赖氨酰氧化酶样 2。LSD1:赖氨酸特异性脱甲基酶 1。LTQ:赖氨酸酪氨酸醌结构域。MGO:甲基乙二醛。MnSOD:锰超氧化物歧化酶。MS:质谱法。NAC:n-乙酰半胱氨酸。NSCLC:非小细胞肺癌。ONOO -:过氧亚硝酸盐。oxiPTMs:氧化翻译后修饰。PARP:聚 ADP 核糖聚合酶。PDXs:患者来源的异种移植。PTMs:翻译后修饰。 RNOS:活性氧和活性氮氧化物。ROS:活性氧。SAHF:衰老相关异染色质灶。SAM:S-腺苷甲硫氨酸。SLE:系统性红斑狼疮。TNBC:三阴性乳腺癌细胞。V/ST:伏立诺他/替莫唑胺。α-KG:α-酮戊二酸