三明治可以更好地了解细胞

人体是由复杂的器官系统组成的。此外,这些器官系统是由不同类型的细胞组成的,为了使身体正常工作,这些细胞必须相互合作。这就是为什么科学家们在实验室里研究细胞的原因,目的是了解这些不同类型的细胞如何在体内发挥作用。

为了做到这一点,科学家们过去常常从体内取出细胞,把它们放在一个装满液体的塑料容器中,这通常被称为“细胞培养”。在这个容器中,细胞附着在底部,依靠溶解在液体中的营养物质存活。这种方法使科学家能够研究不同的细胞过程,如细胞间相互作用、细胞迁移或细胞增殖,这些都是癌症等疾病的重要过程。

然而,在人体内,细胞通常生活在一个比这些平面塑料容器复杂得多的三维环境中。这一事实引起了几位研究人员的关注,他们随后表明,细胞倾向官方manbetx手机版于适应这种不自然的二维环境,从而导致不可靠的行为。这就解释了为什么在实验室的塑料容器中培养的细胞并不总是像在我们体内一样。例如,一个普遍的事实是,在实验室中显示出良好效果的药物在给病人使用时不起作用。

为了避免这个问题,许多研究小组正在开发模拟不同器官(如肝、肺或肌肉)的培官方manbetx手机版养物。然而,使用3D系统并不容易,因为:

- 3D系统通常比2D文化更复杂,因此更难处理。

-实验技术和设备是基于(和用于)2D培养而开发的,不容易建立3D培养。特别相关的是提取蛋白质和核酸或成像整个3D系统的困难。

我们的研官方manbetx手机版究小组想知道我们是否可以开发一种简单的培养系统,可以克服这些缺点,同时仍然模仿生理环境,以获得可靠的结果。为此,我们研究了细胞的生理条件,并认识到与环境的三维相互作用是细胞接收和发送信息的关键。在2D培养中,细胞仅通过腹侧受体与容器底部相互作用,这一点没有得到保留。因此,我们认为将细胞夹在两个2D基质之间可能是一种简单易行的方法,可以模拟细胞与环境的3D相互作用,因为腹侧和背侧受体受到刺激(图1)。

图1所示。标准二维培养和提议的三明治样培养的草图。在三明治状培养物中,对背侧受体的额外刺激触发了调节重要细胞过程的额外信号。改编自Ballester-Beltrán等人,Cell/MaterialInteractions.2015

图1所示。标准二维培养和提议的三明治样培养的草图。在三明治状培养物中,对背侧受体的额外刺激触发了调节重要细胞过程的额外信号。改编自Ballester-Beltrán等人,Cell/MaterialInteractions, 2015

在4年的研究中,我们研究了不同的细胞官方manbetx手机版过程,如细胞增殖、细胞分化、细胞迁移和细胞形状;将标准2D文化与我们的三明治文化进行比较。我们已经证明,我们的系统触发了2D培养的重要变化,这导致细胞的行为更类似于体内条件。此外,我们已经证明,三明治样的培养是非常通用的,允许模仿不同的环境,只是通过改变培养条件,如使用不同的蛋白质来模仿不同的环境的可能性。其他参数,如基材的刚度,可以调整以模拟不同的环境,如骨骼(硬),肌肉和大脑(软)。总之,三明治样培养是一个简单的系统,它提供了在不同环境下研究细胞行为的可能性。

出版

利用细胞/物质相互作用的三明治状微环境。
Ballester-Beltrán J, Lebourg M, Salmerón-Sánchez M
J Vis Exp. 2015年8月4日

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