绒毛状地形为肠上皮形态形成提供了原生微环境

使用器官型培养系统作为动物模型的替代方法,来概括生理和生物学相关的肠道组织,在各个科学领域不断取得成功。事实上,它目前被用于粘膜免疫学和肠道炎症的基础研究或临床前研究,以及药物毒性官方manbetx手机版评估。

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图1所示。自底向上方法的分解视图
a)熟化室,硅模的上侧由定制的PMMA孔网格分隔,以再现图案表面;b) 3d - isepatned的组织学横截面;c)扫描电镜俯视图,显示绒毛状阵列。

开发一种能够正确再现天然基质微环境的3D肠基质替代物,在其上构建粘膜上皮以模拟天然组织结构,这是非常必要的,以增强肠基质的生理相关性在体外模型。当前的在体外肠模型无法复制复杂的肠固有层细胞外基质(ECM)网络和隐绒毛轴的特殊结构。因此,创新研究工具的发展对于解开隐窝绒毛轴间质和上皮间室之间官方manbetx手机版复杂的串扰至关重要。

在我们最近出版的刊物中,我们介绍了一部小说在体外人肠模型,模拟肠间质地形和ECM组成,严格复制组织极性与隐窝绒毛结构。首先,我们实现了由类似人类小肠绒毛的突起提供的功能性3D肠基质等效物(3D- ise)有图案的)(图1)。绒毛状形貌提供的高吸收表面积可以显著改善体外药物吸收研究,与传统的Caco-2单层相比,增强了可预测性。

此外,由于3D-ISE的几何设计有图案的,我们能够复制肠道上皮细胞沿隐绒毛轴的空间异质性,所有高度特化的肠细胞类型协调许多生理功能(吸收,保护,宿主防御反应)。这些结果表明,肠道组织的三维结构可能影响上皮细胞的生理机能。

在本文中,我们还复制了“先天免疫系统”,并深入分析了由炎症刺激(来自大肠杆菌的脂多糖)诱导的人类肠上皮细胞和基质细胞产生的炎症变化(图2)。该系统被证明是研究涉及上皮和基质侧的炎症刺激反应的快速事件的理想选择,特别是那些与促炎细胞因子产生相关的事件。ECM的紧密连接打开效应以及胶原合成和胶原纤维重塑,为研究肠上皮亚粘膜纤维化的开始提供了体外平台。

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图2所示。由Alessia La Rocca博士提供的(左)健康肠黏膜和(右)炎症性肠病肠黏膜示意图。

总的来说,开发的3D肠道模型允许3D地形与3D基质环境的独特结合,提供足够的刺激来诱导进一步分化并改善肠道的生理相关性在体外肠道模型。这将进一步为广泛的应用提供有用的工具,包括体外药物渗透性和毒性研究,肠疾病中的肠屏障功能障碍。

Vincenza De Gregorio, Giorgia Imparato, Francesco Urciuolo, Paolo A. Netti
意大利理工学院先进生物材料中心HealthCare@CRIB,
Largo Barsanti Matteucci 53,80125那不勒斯,意大利

出版

微模式内源性基质等效物诱导人小肠上皮隐窝绒毛极化结构
Vincenza De Gregorio, Giorgia Imparato, Francesco Urciuolo, Paolo A Netti
生物学报,2018年11月

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