中國醫(yī)大一院吳安華、清華大學(xué)徐弢等｜同軸生物打印間充質(zhì)干細(xì)胞微纖維模擬腫瘤微環(huán)境

本研究論文聚焦同軸生物打印間充質(zhì)干細(xì)胞微纖維模擬腫瘤微環(huán)境。盡管中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病在早期診斷和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方面取得了一些進(jìn)展，但由于其特殊的解剖結(jié)構(gòu)和生理特征，仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。腫瘤治療的復(fù)雜性之一體現(xiàn)在腫瘤微環(huán)境的成分復(fù)雜，包括表現(xiàn)出腫瘤傾向性并可用于細(xì)胞治療的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)。在膠質(zhì)瘤微環(huán)境中，MSCs是否促進(jìn)或抑制膠質(zhì)瘤仍不清楚。本研究設(shè)計(jì)了一種同軸微纖維來模擬腫瘤微環(huán)境，以揭示MSCs對膠質(zhì)瘤細(xì)胞的影響。纖維外殼由間充質(zhì)干細(xì)胞和海藻酸鹽組成，纖維核心充滿U87MG(膠質(zhì)母細(xì)胞瘤)細(xì)胞和甲基丙烯酸明膠。這種外殼-MSC/內(nèi)芯-U87MG微環(huán)境提高了膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、生存、侵襲、轉(zhuǎn)移和耐藥能力，同時(shí)保持了保證膠質(zhì)瘤細(xì)胞無限增殖能力的腫瘤細(xì)胞干性，提示MSCs在人體內(nèi)的腫瘤微環(huán)境中同樣可能有促瘤的作用，是需要臨床考慮的因素之一。綜上所述，同軸擠壓生物打印Shell-MSC/Core-U87MG超細(xì)纖維是腫瘤和基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)、觀察腫瘤生物學(xué)行為的理想平臺，也為其他具有復(fù)雜腫瘤微環(huán)境組分的腫瘤提供了共培養(yǎng)新思路，具有一定的臨床前景和指導(dǎo)作用。

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圖1 (a) 同軸擠壓打印工藝原理圖；(b-g) 培養(yǎng)多天后，不同培養(yǎng)環(huán)境中的膠質(zhì)瘤細(xì)胞形態(tài)


圖2 培養(yǎng)多天后，不同微環(huán)境中的膠質(zhì)瘤細(xì)胞干性檢測


圖3 不同微環(huán)境中膠質(zhì)瘤細(xì)胞的體內(nèi)成瘤能力檢測