用于制备体外骨骼模型的器官型培养系统

制造生理和临床相关的骨组织模型对于正常和异常骨骼形成过程的理解以及大规模、无需动物模型的潜力药物评估是极为必要的。重要的是,这些模型将助力最终研发出用于移植和再生药物的个性化组织。因此,目前非常需要结构和成分上接近于正常骨骼,并可维持多种细胞表现型生长以模拟不同生物作用的体外模型。

伯明翰大学Liam Grover实验室的研究者和牛津大学的Philippa Hulley在NC3Rs项目的资助下,研制出了一种可产生厘米级骨骼组织的器官型培养系统。他们使用了一种可在成骨细胞存在下发生自组装的磷酸钙-拉伸纤维凝胶复合材料,以替代初始基底并形成类似体内的多级基本单元结构。改变结构可产生相应的一系列其他组织。在持续的(超过一年)培育过程中,这些组织的矿物质含量会升高并衍生出大量终末分化的骨细胞。

(图中文字,左:一种可形成厘米尺度骨骼组织特征的器官型培养系统;右:利用镶嵌在陶瓷纤维凝胶中的骨祖细胞持续培育出的类骨状结构)

Current Protocols in Stem Cell Biology最新一期的封面文章展示了重现该骨骼培育模型的方法,并收录了如何使其他用户针对不同细胞修改培育系统的方法指南。方案还讨论了基于研究者的兴趣来合理选择物化表征的方法,并为用户提供了将该模型进一步打造为一种可促进毒理学、再生医药和药物筛选的临床转译工具的平台。

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