

毛細血管是分布在各器官的組織和細胞間的最微細的血管數(shù)量極多,成網(wǎng)狀分布,平均直徑7~9μm。由于其管壁只有一層扁平的內(nèi)皮細胞,則血液中的氧及營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)此滲透入組織間。而細胞和組織間的代謝產(chǎn)物則由此進入血液。毛細血管的內(nèi)皮細胞有的具有窗孔,有的含有吞飲小泡,相鄰的內(nèi)皮細胞之間有較大的間隙或縫隙連接等。這些都是毛細血管進行物質(zhì)交換的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。
一群來自中國蘇州大學(xué)的學(xué)者們(王佳元,王歡,王勇,劉昭李澤熙,李佳穎,陳啟欣,孟慶晨,文淼,舒俊熙斯特拉斯克萊德大學(xué),肖燦,韓鳳玄,李斌)做了一項研究,在骨組織工程中,血管形成是限制生物材料對骨修復(fù)效果的關(guān)鍵因素之一。雖然已經(jīng)嘗試了各種方法來在骨移植物中建立血管網(wǎng)絡(luò),但缺乏內(nèi)皮化仍然是一個主要的技術(shù)障礙。在這項研究中,我們開發(fā)了一種簡單的技術(shù),使用微流控技術(shù)在一步中從藻酸鹽 - 膠原蛋白復(fù)合水凝膠中制造內(nèi)皮化的仿生微血管(BMV)。 通過調(diào)節(jié)微流體的流速,可以很容易地制備不同尺寸的BMV。所有BMV都支持灌注和管內(nèi)物質(zhì)的向外滲透。內(nèi)皮細胞可以粘附并在管內(nèi)壁上增殖。還發(fā)現(xiàn) BMV中大鼠臍靜脈內(nèi)皮細胞(RUVECs)中CD31的表達和BMP-2和PDGF-BB的分泌高于水凝膠培養(yǎng)的CD31。當與骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSC)共培養(yǎng)時,與無細胞BMV組相比,內(nèi)皮化BMV促進了BMSC的成骨分化。在體內(nèi),與非內(nèi)皮化BMV或沒有BMV的BMV相比,大鼠臨界尺寸顱骨缺損模型中的內(nèi)皮化BMV實現(xiàn)了顯著增強的新骨形成。 總之,體外和體內(nèi)研究的結(jié)果證明,內(nèi)皮化BMVs具有促進成骨和促進骨再生的功能,因此可能在骨組織工程中提供有效的策略。并做出重要性聲明在骨組織工程中,有限的血管化是限制生物材料對骨修復(fù)效果的關(guān)鍵因素之一。在這項研究中,他們開發(fā)了一種簡單的技術(shù),使用微流體技術(shù)在一步中從藻酸鹽 - 膠原蛋白復(fù)合水凝膠中制造內(nèi)皮化的仿生微血管(BMV)。體外和體內(nèi)研究都證明,內(nèi)皮化BMVs具有促進成骨和促進骨再生的功能,因此可能在骨組織工程中提出有效的策略。在這項研究中,他們旨在將EC加載到BMV的腔內(nèi)以制備內(nèi)皮化的BMV,并探索促進體外成骨分化和促進體內(nèi)骨再生的潛力(方案1)。他們沒有使用傳統(tǒng)的兩步法制備細胞負載的BMV,即制造無細胞BMV,然后在其中培養(yǎng)細胞,而是開發(fā)了一種基于微流體的簡單方法,該方法允許在一步中形成內(nèi)皮化的BMV。通過調(diào)節(jié)同軸針中內(nèi)相和外相的流速,制備了由藻酸鹽-膠原蛋白復(fù)合水凝膠制成的不同管腔尺寸的BMV。分析了BMV中大鼠臍靜脈內(nèi)皮細胞(RUVECs)的生長情況、BMP-2和血小板衍生生長因子BB(PDGF-BB)的分泌以及EC標志物CD31的表達情況。體外測定了加載RUVECs的BMV(RUVEC-BMVs)對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(rBMSCs)成骨分化的影響。為了研究RUVEC-BMVs在體內(nèi)的骨修復(fù)效果,將RUVEC-BMV植入大鼠臨界尺寸的顱骨缺損模型中,并用GelMA封裝。研究結(jié)果表明,內(nèi)皮化的BMV顯著促進成骨并促進骨再生。因此,本研究可能為骨組織工程提供一種簡單而有效的策略。并發(fā)表于:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.01.055
小編心聲:希望廣大科研學(xué)者加大研究力度,早日讓全人類都遠離病痛!
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