(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年1月12日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.08.631570 doi:biorxiv preprint
有许多用于群体筛查抗肿瘤活动的方法,如今使用3D细胞培养系统进行筛选正处于最前沿。这种方法允许模仿体外肿瘤中存在的条件,并代表了评估物质抗癌活性的成本效益和道德模型。最简单,最方便的3D肿瘤生长模型是球体培养物。球体是细胞的圆形聚集体。球体中细胞的培养可以使肿瘤中存在的疾病,以提供细胞间相互作用并支持肿瘤干细胞的种群[4]。这种形式的栽培也减少了养分和氧的扩散,并形成了肿瘤的三个区域:外部增殖区,内部静止区和坏死核心[5]。
抽象胶原蛋白是一种纤维,三螺旋结构蛋白,在我们的身体中起着至关重要的作用。它被认为是脊椎动物中最常见的蛋白质,在分布在不同器官中的各种类型中。胶原蛋白具有许多优势,包括易于加工,生物降解性,亲水性和抗衰老特性。也已知可以增强组织再生。尽管可以获得合成的胶原蛋白,但由于其成本高和相关的缺点,通常不使用它。相反,胶原蛋白来自猪,牛,啮齿动物和海洋来源等自然起源。其中,海洋胶原蛋白因其安全性和无毒性而受到广泛青睐。本评论的重点是胶原蛋白在伤口愈合中的应用,特别是通过促进细胞迁移和皮肤再生,尤其是在慢性伤口中,特别是用作伤口敷料来加速愈合过程的四个阶段。我们将强调海洋胶原蛋白,因为它的优势是安全,可生物降解,丰富和低成本,这些优势已用于脚手架的制造及其在增加伤口愈合率中的作用。与正常伤口敷料相比,来自各种海洋来源的脚手架的制造对伤口愈合加速有显着影响。不同类型的脚手架,包括手术施用的支架,海绵和装有药物的水凝胶支架,也已被探索。用药物加载的支架具有最高的伤口治疗加速度。
需要有效的临床举措来开发心血管疾病的治疗方法,尤其是心肌梗塞这种最常见的心血管疾病。各种研究都集中在改进再生受损心脏组织的方法上。通过这种方式,工程心脏补片已被用作促进心肌再生的一种有前途的技术。传统的心脏补片无法提供心脏组织的有序结构和电导性。对人体心脏天然细胞外基质 (ECM) 的电导性和有序结构的生物模拟是制造心脏补片的关键因素。在这方面,应采用新方法来制造导电和结构化的心脏补片。合成和天然聚合物已显示出适合生产心脏补片的良好生物相容性和生物利用度特性。本篇小型评论试图提供有关在新型心脏补片中应用海藻酸盐、壳聚糖和聚乙二醇 (PEG) 的最新趋势和挑战。
组织工程的目的是在三维(3D)支架中应用生物材料以改善整个器官或受损组织。天然聚合物作为微观和纳米级的独特生物材料,在组织工程,感染伤口愈合和抗生素递送方面表现出了有希望的应用。Among these biopolymers, alginate, cellulose, and collagen have obtained significant attention in bone regeneration, cartilage repair, tissue healing, microbial-infected wound healing, and 3D scaffolds for cell therapy in different micro- and nanoformulations involving hydrogels, sponges, microspheres, microcapsules, foams, nanofibers, polymeric nanoparticles.此外,免疫原性和微生物感染在组织工程和组织植入物中具有潜在的健康风险。这项简洁的综述提供了藻酸盐,纤维素和胶原蛋白在组织工程以及抗菌微观和纳米成型中应用的最新进展和临床局限性。
披露:作者对于本研究没有任何需要披露的信息。简介:半月板对于膝关节的负荷分布、减震和稳定性至关重要。半月板损伤会导致疼痛、活动受限和易患骨关节炎。虽然传统治疗方法不能恢复半月板功能,但生物制造有望生成具有仿生血管化和非血管化区域的半月板结构 1 。然而,这种模拟通常是通过软水凝胶或厚的应力屏蔽纤维实现的。熔融电写 (MEW) 通常用于为具有 µ m 级纤维的水凝胶提供长期机械稳定性 2 。熔融电纤颤 (MF) 使用类似原理,但通过使用牺牲材料,可以实现纳米级纤维 3 。本研究旨在通过融合 MEW 和 MF 来制造区域性半月板结构。 MEW 提供直接的机械稳定性,而 MF 引导胶原蛋白排列以刺激结构 ECM 元素的沉积,从而实现长期的机械稳定性。方法:使用 MEW(聚己内酯 (PCL))和 MF(PCL/PVAc,比例 = 20:1(MEW:MF))打印菱形(15、30、60 °)和盒子状结构(300 x 300 µm)。通过乙醇/PBS 洗涤溶解 PVAc,并在支架上接种人源半月板祖细胞(hMPC,密度 = 5*10 6 细胞/毫升)。进行压缩和拉伸测试(动态机械分析仪,TA Q800)。用免疫荧光可视化细胞(Dapi、肌动蛋白)和 I 型胶原蛋白引导。为了将脉管系统纳入外部区域,将血管和血管周围细胞(HUVEC:2.5*10 6 细胞/ml 和 MSC:5*10 6 细胞/ml)接种到支架的外部区域。)通过免疫荧光(CD-31 和 a-SMA)研究血管网络的形成。结果部分:MF 纤维引导 MPC(肌动蛋白 +)和 I 型胶原蛋白沉积,而 MPC 聚集在 MEW 微纤维上,I 型胶原蛋白主要沉积在这些聚集体周围(图 1A)。此外,与 MEW PCL 支架或非增强凝胶相比,MF-MEW 的汇聚为半月板结构提供了更高的压缩 E 模量,尤其是随着时间的推移(图 1B)。评估血管分区显示所有结构的总血管长度保持不变,并且与非增强凝胶相比更大(图 1C)。讨论:本研究强调了 MEW 和 MF 融合以引导细胞和 ECM 引导的潜力。MEW/MF 胶原引导可能归因于随着时间的推移更好的基质弹性。此外,本研究展示了生物打印机械能力和半月板构造的第一步,其中包括仿生血管和无血管区。意义/临床意义:这些发现与生成高度多孔但机械稳定的半月板植入物有关,这些植入物可实现胶原对齐,从而实现潜在的长期稳定机械性能。此外,这些结构可用于包括半月板血管和非血管成分的体外研究,以进一步获得半月板再生的基础知识,最终改善患者护理。参考文献:
胶原病是一组临床表现各异的疾病,由胶原折叠和分泌缺陷引起。例如,编码胶原 II 型(软骨中的主要胶原)的基因突变可导致各种软骨发育不良。一个例子是原胶原 II 中的 Gly1170Ser 替代,它会导致早熟的骨关节炎。在这里,我们从生化和机制上描述了这种疾病的基于诱导多能干细胞的软骨模型,包括杂合和纯合基因型。我们发现 Gly1170Ser 原胶原 II 折叠和分泌速度特别慢。相反,原胶原 II 在细胞内积累,与内质网 (ER) 储存障碍一致。可能是由于胶原三螺旋的独特特征,这种积累无法被未折叠蛋白反应识别。 Gly1170Ser 前胶原 II 与特定 ER 蛋白稳态网络成分的相互作用程度比野生型更大,这与它的缓慢折叠一致。这些发现为这种疾病的病因提供了机制上的解释。此外,易于扩展的软骨模型将能够快速测试治疗策略以恢复胶原病中的蛋白稳态。
简介门脉高压症 (PHTN) 是肝硬化的后果,也是肝硬化患者进行肝移植和死亡的主要原因 (1) 。根据欧姆定律的液压当量,门脉压力由血流量和阻力决定。因此,PHTN 的病理生理学可归因于血流量增加、血管阻力增加或两者兼而有之 (2) 。肝窦内皮细胞 (LSEC) 形成肝窦的通透性屏障,是肝脏微循环和门脉压力的重要调节器 (3) 。研究表明 LSEC 会在 PHTN (1) 进展过程中启动肝窦重塑。当暴露于肝损伤时,肝窦会发生重塑,LSEC 窗孔会丢失,形成有组织的基底膜(该过程称为毛细血管化)(4) ,以及肝窦血管生成 (5) 。毛细血管化的肝窦具有基底膜形成,导致肝窦僵硬,从而导致肝血管阻力增加和 PHTN 的发展 (1)。同时,毛细血管化的 LSEC 具有普通内皮细胞的表型,可以从已有的血管床形成新血管,这一过程称为血管生成 (6, 7)。肝内循环中血管生成引起的血流增加会导致 PHTN。然而,肝窦重塑的潜在机制尚不清楚。炎症信号也通过影响肝窦重塑而导致 PHTN (5)。我们团队和其他团队先前发表的论文表明,炎症刺激(8、9),包括 TNF-α 刺激,会导致 LSEC 表型的丧失(9),并导致随后的异常血管分泌信号传导,从而募集免疫细胞至肝窦(10-14)。脂多糖的炎症刺激会促进
图2-胶原酶在不植物环境中作用在根表面的作用:在根表面暴露时,预计会快速脱矿化。这种脱矿化暴露了根胶原纤维,这些胶原蛋白纤维可用于微生物生物膜及其酸性代谢产物。在存在生长因子和细胞因子的情况下,这些代谢产物释放并激活宿主基质金属蛋白酶(MMP)。在这种利基中,具有自己的胶原酶的细菌含量很高,再加上编码在根龋齿生物膜中的微生物胶原酶的基因的表达,表明生物膜和MMPS和MMPS