زیست شناسی سلولی در حجم های کم متفاوت است: سیگنال های درونی فنوتیپ هپاتوسیت های اولیه کشت داده شده در کانال های میکروفلوئیدیک را شکل می دهند

تاریخ انتشار: جمعه 23 مهر 1395 | امتیاز: Article Rating

رویکردهای حفظ هپاتوسیت ها در آزمایشگاه به دنبال شبیه سازی ابعاد مختلف ریز محیط طبیعی سلولی از طریق استفاده هم کشتی ها، پوشاندن سطح و اسفروئیدهای سه بعدی است. این مطالعه اثرات اجزاء کمتر مطالعه شده فضایی ریز محیط in vivo را تاکید می کند. ما نشان داده ایم که هپاتوسیت های کشت شده در کانال های میکروفلوئیدیک با حجم کم(میکرو اتاقک) فنوتیپ کبدی تمایز یافته را برای 21 روز حفظ می کند و این در حالی است که در پلیت های کشت معمولی تحت شرایط یکسان، این سلول ها بعد از هفت روز تمایززدایی انجام می دهند. نظارت با دقت انتقال مواد غذایی و کشش اکسیژن نشان می دهد که این فاکتورها نمی تواند به تنهایی عملکرد سلولی تقویت شده در میکروکانال ها را توجیه کند. از طریق مجموعه ای آزمایشات شامل اتاقک های میکروفلوئیدیک با ارتفاع های مختلف و مهار مسیرهای مولکولی کلیدی، ما ثابت کردیم که فنوتیپ هپاتوسیت ها در حجم های کم بوسیله سیگنال های اندوژن، هر دو فاکتورهای رشد القایی مانند فاکتور رشد هپاتوسیتی(HGF) و فاکتورهای رشد مختل کننده کبدی مانند TGFβ1 شکل می گیرد. به طور کلی به هپاتوسیت ها به عنوان تولید کننده های بارز فاکتورهای رشد نگاه نمی شود و این نقش به طور ویژه مربوط به سلول های غیر پارانشیمی کبد است. مطالعه ما نشان می دهد که در یک ریز محیط ویژه، هپاتوسیت ها سیگنال های القا کننده کبدی و پیش فیبروژنیک را در سطوح کافی برای شکل دادن فنوتیپ و عملکردشان تولید می کنند.

Sci Rep. 2016 Sep 29;6:33980. doi: 10.1038/srep33980.

Cell biology is different in small volumes: endogenous signals shape phenotype of primary hepatocytes cultured in microfluidic channels.

Haque A1, Gheibi P1, Gao Y1, Foster E1, Son KJ1, You J1,2, Stybayeva G1, Patel D1, Revzin A1.

Abstract

The approaches for maintaining hepatocytes in vitro are aimed at recapitulating aspects of the native liver microenvironment through the use of co-cultures, surface coatings and 3D spheroids. This study highlights the effects of spatial confinement-a less studied component of the in vivo microenvironment. We demonstrate that hepatocytes cultured in low-volume microfluidic channels (microchambers) retain differentiated hepatic phenotype for 21 days whereas cells cultured in regular culture plates under identical conditions de-differentiate after 7 days. Careful consideration of nutrient delivery and oxygen tension suggested that these factors could not solely account for enhanced cell function in microchambers. Through a series of experiments involving microfluidic chambers of various heights and inhibition of key molecular pathways, we confirmed that phenotype of hepatocytes in small volumes was shaped by endogenous signals, both hepato-inductive growth factors (GFs) such as hepatocyte growth factor (HGF) and hepato-disruptive GFs such as transforming growth factor (TGF)-β1. Hepatocytes are not generally thought of as significant producers of GFs-this role is typically assigned to nonparenchymal cells of the liver. Our study demonstrates that, in an appropriate microenvironment, hepatocytes produce hepato-inductive and pro-fibrogenic signals at the levels sufficient to shape their phenotype and function.

PMID: 27681582
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان