心脏纤维化是心力衰竭的一个主要特征,目前尚无有效的治疗方法。40 使用三维人体模型和尖端生物技术来评估新 41 疗法提供了重大进展。CTPR390 是一种针对 Hsp90 的实验性抗纤维化抑制剂 42,已在动物模型中取得成功,但在人类 43 心脏模型中仍未得到探索。本研究评估了用 CTPR390 处理的心脏三维工程结缔组织 44 (ECT) 模型,重点关注细胞外基质和 45 成纤维细胞的变化。结果表明,CTPR390 可防止 TGFβ1 激活的 46 ECT 中的结构变化,保留组织周长、胶原纤维排列,同时降低 47 结构化区域的百分比和胶原结构化程度。此外,该治疗减少了张力下拉长成纤维细胞的细胞 48 面积,而没有张力的内部圆形细胞 49 则没有发生变化。成纤维细胞向张力区域的募集减少,显示出与对照 ECT 相似的 50 生物力学行为。这种治疗还降低了关键促纤维化标志物的基因和 51 蛋白质表达。首次采用先进的生物技术 52 检测施用 53 CTPR390 后组织纤维化减少的详细结构,代表了心脏 54 纤维化治疗临床应用的重大进步。 55
人类诱导的多能干细胞(HIPSC)已在体外广泛使用,以模拟神经发育中的早期事件。由于存在许多缺点,先前的工作已经建立了移植到小鼠大脑后体内使用这些细胞的潜力。在这里,我们描述了一种系统的方法,用于分析小鼠脑中移植的HIPSC衍生神经元和神经胶质细胞。使用GCAMP6F表达人神经细胞的功能性两光子成像,我们定义并量化其自发活性的类似胚胎样特征。通过移植的详细电子显微镜(EM)来证实这一点。我们将其与神经元在体内长达7个月进行的突触发育有关。现在,可以进一步使用该系统,用于针对精神分裂症或自闭症谱系障碍(例如精神分裂症或自闭症)神经发育疾病的遗传或实验操纵。
本文对内质网/高尔基体复合物和细胞内囊泡的潜在作用进行了回顾,导致或与脊椎动物组织矿化有关或相关。观察到钙离子积聚在内质网和高尔基体的小管和空隙中的观察结果表明,这些细胞器可能的重要性。在源自内体,溶酶体和自噬体的囊泡中存在相似水平的钙离子(接近毫米)。这些细胞器中磷酸离子的细胞水平也很高(毫米)。虽然尚未确定这些离子的矿物形成的来源,但有明显的理由考虑到它们可以从ATP用于合成代谢目的的情况下从线粒体中解放出来,也许与基质合成有关。发表的研究表明,钙和磷酸离子或其簇包含在上面指出的细胞内细胞器中,导致细胞外矿物质的形成。线粒体中隔离的矿物质已被记录为无定形钙钙。含离子簇或含矿物质的囊泡在质膜爆炸中退出细胞,分泌溶酶体或可能的腔内囊泡。这种细胞调节的过程为离子或矿物颗粒快速运输到骨骼和牙科组织的矿化前部提供了一种手段。在细胞外基质中,离子或矿物质可能会形成较大的聚集体和潜在的矿物核,并且它们可能与胶原蛋白和其他蛋白质结合。硬组织细胞如何执行管家和其他生物合成功能,同时运输细胞外基质所需的大量离子,这远非清晰。解决此评论中提出的这一问题和相关问题提出了进一步研究促进骨骼和牙科组织矿化的细胞内过程的指南。
大自然是科学家取之不尽的灵感源泉。仿生方法的发展目标是重现生物体所表现出的特定特征,以实现目标功能。合成生物学从生物系统中汲取灵感,目的是重新设计它们,甚至构想出具有特定能力的新型人工生物系统。这种自下而上的方法导致了人工细胞和组织的制造 1-4 。这种方法不仅有利于开发有前景的生物医学或制药应用,而且对基础研究也很有价值。人工细胞的操作适用于研究细胞特性或细胞机制,由于其固有的复杂性或多因素性 5-7 ,使用活细胞来解决这些问题具有挑战性。在这种背景下,人们开发出了多种简化的仿生人工细胞,其复杂程度降低。虽然这些细胞模型在结构上可以多种多样(液滴、凝聚层、脂质体、聚合物囊泡 1,8 ),但巨型单层囊泡 (GUV) 是最相关的仿生原型之一 9 。GUV 由磷脂半透性双层构成。生化膜成分可以通过使用特定的脂质混合物和加入膜蛋白来随意丰富。然而,GUV 是还原论的细胞模型,因为它们是被动物体,不能主动移动、交换,也不能表现出机械转导机制、繁殖或死亡。囊泡是软物体,其膜弯曲模量约为
Kelly Payette a , b , * , Hongwei Bran Li c , d , Priscille de Dumast e , f , Roxane Licandro g , h , Hui Ji a , b , Md Mahfuzur Rahman Siddiquee i , j , Daguang Xu j , Andriy Myronenko j , Liu Kang , Peng Wang , Lichen Ying l , Juanying Xie l , Huiquan Zhang l , Guiming Dong m , Hao Fu m , Guotai Wang m , ZunHyan Rieu n , Donghyeon Kim n , Hyun Gi Kim o , Davood Karimi p , Ali Gholipour p , Helena R. Torres q , r , s , t , Bruno t , Bruno t , L ˜ a t . Vilaça q , Yang Lin u , Netanell Avisdris v , w , Ori Ben-Zvi w , x , Dafna Ben Bashat w , x , y , Lucas Fidon z , Michael Aertsen aa , Tom Vercauteren z , Daniel Sobotka ab , Georg Langs ab , Mireia Aleny ` a acda Maria Inmacula , Oscar Belle a Specktor Fadida v , Leo Joskowicz v , Liao Weibin af , Lv Yi af , Li Xuesong af , Moona Mazher ag , Abdul Qayyum ah , Domenec Puig ag , Hamza Kebiri e , f , Zelin Zhang ai , Xinyi Xu ai , Dan Wu ai , Kuan Wu aj , Jian Jian , Jian Yuz hi Xu ai , Li Zhao ai , Lana Vasung ak , al , Bjoern Menze c , Meritxell Bach Cuadra e , f , Andras Jakab a , b , am
组织工程(TE)已成为一种有希望的治疗策略,采用人工脚手架来再生功能性心脏组织,并为创新治疗方法提供了新的希望。一种直接产生可生物降解的导电聚合物复合材料的简单方法涉及将导电聚合物与可生物降解的聚合物直接混合。这种方法的灵活性可以开发出多种可生物降解的导电聚合物支架,这些支架已在组织工程和再生医学中进行了广泛探索。该技术成功地结合了两种聚合物类型的优势,但它可能面临诸如电导率和生物降解性的潜在折衷方案之类的挑战。本综述强调了通过选择适当的聚合物类型和比率来量身定制降解速率和电导率的潜力,从而确保适应各种生物医学应用。
适应子宫外生存是哺乳动物生命中的关键事件。集落刺激因子 1 受体 (Csf1r) 基因 (Csf1rko) 纯合突变的大鼠缺乏巨噬细胞,这会严重损害断奶前体细胞生长和器官功能成熟。断奶时移植野生型骨髓细胞 (BMT) 可挽救组织巨噬细胞群,使其正常发育和长期存活。为了剖析巨噬细胞在出生后发育中的表型和功能,我们生成了断奶时野生型和 Csf1rko 大鼠所有主要器官的转录组谱,以及 BMT 挽救后的选定器官的转录组谱。转录组谱揭示了巨噬细胞缺乏对所有主要器官发育的微妙影响。网络分析揭示了 CSF1R 依赖性常驻组织巨噬细胞的共同特征,其中包括补体 C1Q 的成分 (C1qa/b/c 基因)。在 Csf1rko 大鼠中,循环 C1Q 几乎检测不到,在 BMT 后迅速恢复到正常水平。还鉴定了组织特异性巨噬细胞特征,特别是淋巴结中的窦巨噬细胞群。通过 CD209B (SIGNR1) 的免疫组织化学定位证实了 Csf1rko 大鼠中巨噬细胞的丢失。到 6-12 周时,Csf1rko 大鼠死于与间质巨噬细胞选择性丢失和粒细胞增多相关的肺气肿样病理。这种病理被 BMT 逆转。除了生理救援外,BMT 还精确地再生了驻留巨噬细胞的丰度和表达谱。脑是例外,其中 BM 衍生的类小胶质细胞与驻留小胶质细胞相比具有不同的表达谱。此外,转移的 BM 未能恢复血液单核细胞或 CSF1R 阳性骨髓祖细胞。这些研究为人类 CSF1R 突变的病理学和治疗以及与早产相关的先天免疫缺陷提供了模型。
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1国家主要实验室,机械工程学院,Xi'an Jiaotong大学,XI'AN 710054,中华人民共和国2国家医疗产品管理局(NMPA)添加剂制造设备的研究和评估的主要实验室医学技术,西安北大学,西安710054,中华人民共和国4神经疾病和脑功能实验室,西南医科大学附属医院,卢祖646000,中国人民共和国5,中国人民协会5