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构建硬材料和细胞一体化3D打印新技术和发现骨细胞Dll4调控骨髓基质细胞成骨分化

时间:2022-07-27 13:54 来源:生物设计与制造 作者:admin 阅读:
极光尔沃
            本研究论文聚焦如何提高3D打印硬材料里细胞的存活率和控制细胞命运问题。3D打印硬材料可以适配骨的形状和加强力学支撑,本文设计了一种硬材料和细胞一体化3D打印技术体系,构建调控骨发育信号(Notch),引导骨髓基质细胞成骨分化的硬材料支架。建立了聚己内酯(PCL)和细胞集成3D打印系统(PCI3D),交互打印PCL束和负载细胞的水凝胶束,并形成网络通道,递送营养。PCI3D模块中细胞存活率超过87%,培养7天细胞增殖6倍。
          骨细胞MLO-Y4过表达Notch配体Dll4,在PCI3D模块中与75%的基质细胞混合后占25%。与Dll1或Dll3等其他delta样家族成员不同,骨细胞Dll4促进小鼠原代和骨髓基质细胞系成骨分化和矿化(长达28天)。机制研究上,使用Cre重组酶条件性敲除原代骨髓基质细胞(BMSCs)Notch转录因子RBPjκ后,失去对骨细胞Dll4的应答,因而不能产生成骨分化。研究结果表明,骨细胞Dll4激活BMSCs的依赖于RBPjκ的经典Notch信号,促使BMSCs定向分化。此外,骨细胞Dll4显示促血管生成的潜力。骨细胞Dll4是决定细胞朝向成骨细胞分化的成骨微环境,将打破传统骨科植入物的生物活性低的局限,开辟应用新途径。
       点击下载PDF:https://link.springer.com/conten ... 242-022-00196-1.pdf


图1 Graphic abstract


图2 PCI3D模块中细胞活力和增殖活性


图3 骨细胞Dll4促进PCI3D模块里细胞的成骨分化


图4 骨细胞Dll4促进PCI3D模块矿化


图5 骨细胞Dll4激活BMSCs中RBPjκ依赖的经典Notch信号,使其定向成骨细胞分化


图6 骨细胞Dll4促进血管生成

(责任编辑:admin)

weixin
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