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【摘要】
捕捉人类肿瘤病理生理特征的体外实验模型对于基础和转化癌症生物学至关重要 。 最近 ， 科研人员描述了一种完全合成的水凝胶细胞外基质 ， 旨在引发培养中胰腺环境的关键表型特征 。 为了使来自基因工程小鼠模型和人类患者的正常和癌性胰腺类器官能够生长 ， 根据经验定义并在水凝胶支架中复制了基本的粘附线索 ， 揭示了层粘连蛋白-整合素 α3/α6 信号在胰腺的建立和存活中的功能作用 。
图 1：定义 PCC 的粘合剂要求 。
通过调整水凝胶特性以参与机械传感途径并改变类器官生长 ， 在培养物中重现了改变的组织刚度——胰腺癌的一个标志 。 胰腺基质细胞很容易掺入水凝胶中 ， 并复制体内肿瘤环境的表型特征 。 因此 ， 该模型概括了病理学重塑的肿瘤微环境 ， 用于体外研究正常和胰腺癌细胞 。
图 2：优化胰腺类器官的 PEG 水凝胶成分 。
图 3：在定义的 PEG 基质中形成 hPDO 。
图 4：概括 PEG 水凝胶中 PDA 的刚度范围 。
图 5：3D PEG-VS CBF-0.5 凝胶支持基质共培养 。
【总结】
需要复制肿瘤微环境的理化特征和基质异常的现代类器官模型来改善基础和转化癌症生物学 。
团队结合了细胞粘附依赖性的生化和功能分析 ， 以告知合成 PEG 支架的设计 。 细胞来源的层粘连蛋白 511 和层粘连蛋白 521 与整合素 α6 或 α3 亚基之间的相互作用在复杂的细胞-ECM 生态位中被概括以支持类器官的生长 。 此外 ， PEG 水凝胶概括了小鼠和人类胰腺癌的整个刚度范围 ， 并参与与机械传感一致的信号传导 。 最后 ， 基质细胞群 ， 如胰腺成纤维细胞和骨髓来源的巨噬细胞很容易共同培养 ， 成纤维细胞表达标记物并显示与 myCAF、iCAF 和 apCAF 子集的适应性一致的形态 ， 证明基质细胞在这些定义的生长中获得相关表型设置 。
这种设计合理且易于使用的 PEG 系统以可重复和明确的方式提供精细的生长控制 ， 以支持未来在相关微环境中对人和小鼠胰腺类器官的基础和转化研究 。
【空间站|《自然·通讯》麻省理工学院/曼彻斯特大学：微环境启发一篇水凝胶】
相关论文以题为A microenvironment-inspired synthetic three-dimensional model for pancreatic ductal adenocarcinoma organoids发表在《Nature Materials》上 。 通讯作者是曼彻斯特大学Claus J?rgensen教授 ， 和麻省理工学院Linda G. Griffith教授 。
参考文献：
doi.org/10.1038/s41563-021-01085-1
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