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明胶-透明质酸点击交联的冷冻凝胶阐明人类巨噬细胞的入侵行为

明胶-透明质酸点击交联的冷冻凝胶阐明人类巨噬细胞的入侵行为
2021年04月16日 15:44 新浪网 作者 小妖八卦

  【科研摘要】

  传统上,转移的水凝胶转移模型着重于癌细胞的侵袭。但是,肿瘤微环境中与转移相关的其他细胞也具有迁移的能力。巨噬细胞表型在肿瘤微环境中起关键作用,但了解它们在可调3D体外模型中的迁移仍然有限。为了进一步了解巨噬细胞的侵袭行为,多伦多大学Molly S. Shoichet教授科研团队合成了由点击交联的明胶-氧胺和透明质酸-醛(GELox-HAa)组成的稳定,透明的肟交联的冷冻凝胶。

  

  掺入了纤连蛋白衍生的,经氧胺修饰的PHSRN-RGDSP肽,可进一步模拟肿瘤细胞外基质,而不会影响冷冻凝胶的力学性能。发现原始人类巨噬细胞在具有更大孔隙率和孔径的冷冻凝胶中迁移到更大的深度。为了更好地了解迁移机制,可以用基质金属蛋白酶(MMPs)抑制剂或rho-associated蛋白激酶(ROCK)抑制剂处理细胞,并且发现了主要由MMP介导的侵袭机制。巨噬细胞极化研究表明,抗炎,经白细胞介素-4/13(IL4/IL13)处理的巨噬细胞比抗炎性干扰素-γ/脂多糖(IFNγ/ LPS)处理的细胞通过冷冻凝胶迁移的程度更大。有趣的是,极化的巨噬细胞通过类阿米巴和间充质迁移的结合而穿过冰晶。巨噬细胞在此冷冻凝胶平台中的侵袭发现为他们在仿生肿瘤微环境中的进一步研究奠定了基础。相关论文以题为GelatinHyaluronan ClickCrosslinked Cryogels Elucidate Human Macrophage Invasion Behavior发表在《Advanced Functional Materials》上。

  【主图导读】

  

  图 1 GELoxHAa冷冻凝胶对原代巨噬细胞侵袭的研究。a)冰晶是通过肟化学将明胶-氧胺(GELox),透明质酸-醛(HAa)和氧胺修饰的纤连蛋白衍生肽,ox-PHSRN-RGDSP混合在一起并在蔗糖溶液中冷冻/融化而形成的。在5天内研究了巨噬细胞的侵袭,其作用是:b)HAa含量,c)粘附肽含量和d)极化。

  

  图2 GELox-HAa冷冻凝胶的设计。

  

  图3 GELox-HAa冷冻凝胶的机械和生化可调性。

  

  图4原发性巨噬细胞浸入GELox-HAa冷冻凝胶。

  

  图5原发性巨噬细胞侵袭GELox-HAa冷冻凝胶的机制。

  

  图6培养5天后极化状态对巨噬细胞侵袭GELox-HAa冷冻凝胶的影响。

  

  图7极化巨噬细胞侵入GELox-HAa冷冻凝胶的机制。

  参考文献:doi.org/10.1002/adfm.202008400

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