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    基于三维琼脂糖水凝胶的体外卵巢癌模型

    分类:
    行业新闻
    2019/09/25 10:25

      在基于支架的肿瘤工程中,研究集中于开发具有最佳机械性能和优异生物相容性的生物可吸收支架。天然和合成支架已被广泛用于肿瘤工程中。天然支架主要是由天然材料或蛋白质如I型胶原,层粘连蛋白或透明质酸制成的水凝胶。然而,这些水凝胶受许多因素的影响,包括来源、温度、pH、离子强度、离子化学计量以及单体浓度等。与这些水凝胶不同是琼脂糖水凝胶更稳定。琼脂糖水凝胶在临床前应用中具有广泛的用途,例如在许多生物相容性测试中选择琼脂糖水凝胶作为底物。琼脂糖水凝胶的大小和硬度可根据肿瘤工程的需要进行调整。另一方面,琼脂糖水凝胶可以很好地支持细胞增殖并在体外维持表型,这已在大量组织工程研究中得到充分证明。此外,琼脂糖水凝胶易于重复制造,便于操作,并且易于大规模使用。虽然琼脂糖水凝胶是组织再生的优良细胞载体,但很少有研究认为琼脂糖是3D肿瘤模型的潜在候选者。它是否能为肿瘤发生提供合适的生物相容性3D微环境很少被研究。

      来自广西医科大学附属第一医院骨病科的徐国杰研究小组利用琼脂糖水凝胶建立了典型的卵巢癌肿瘤模型,研究结果显示这种肿瘤模型比传统的单层培养更具代表性和可靠性。

      图一 三种不同培养状态下细胞的增殖速度

      在该研究中,研究者将卵巢癌细胞系SKOV3包封在具有细胞聚集体和二维培养物作为对照的琼脂糖水凝胶中。通过MTT评估体外细胞增殖,并在第2,4和6天的时间点检查细胞活力。通过实时聚合酶链反应评估肿瘤恶性标志物的表达,包括基质金属蛋白酶2,基质金属蛋白酶9,缺氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子-A。

      图二 三种不同培养状态下基质金属蛋白酶9、2的表达

      结果显示,三维琼脂糖培养物中细胞的增殖速度比对照组快(图一)。此外,在琼脂糖工程肿瘤中显示了基质金属蛋白酶9和基质金属蛋白酶2活性的上调(图二)和血管内皮生长因子-A和缺氧诱导因子-1α的增加的表达。所有证据表明,琼脂糖水凝胶可以为癌细胞生长提供更有利的环境,模仿肿瘤生成的体内环境。该新型体外肿瘤模型可用于进一步研究抗癌疗法。

      本文摘选自:徐国杰(广西医科大学附属第一医院骨病科)

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