摘要
目的肝脏重要组成单元肝血窦在生理及病理进展过程中具有显著空间异质性特征,但其机制尚不明确。现有临床数据提示,肝血窦不同区域存在显著生物物理因素差异。据此,本研究旨在构建体外工程化肝血窦机械力微环境,基于人胚胎干细胞(h ESC)分化得到具有仿生空间异质性特征的肝窦内皮细胞(LSEC)并探究其潜在机制。方法构建二维及三维机械力加载装置,实现对静水压力、流体剪切力及基底黏弹性的耦合及独立调控。通过RT-q PCR、RNAseq、蛋白质组学手段表征LSEC分区特征。基于扫描电镜表征筛孔结构并结合ac-LDL分析LSEC内吞功能差异。采用Western Blot表征调控内皮分化命运TGFβ通路的变化。结果生物物理因素的精细化调控可将h ESC诱导分化为具有窦状内皮标志物及筛孔结构、内吞功能的LSEC。同时,低基底刚度/低静水压有利于LSEC的近中央静脉汇管区(PC)特征形成,高基底刚度/高静水压有利于其近门静脉汇管区(PP)特征形成。流体灌注下三维工程化血窦中LSEC有ZO1形成。耦合机械力刺激下TGFβ下游SMAD总蛋白含量下降,PC条件SMAD磷酸化水平低于PP条件。结论生物物理因素可通过调控TGFβ通路抑制程度加速h ESC向LSEC的分化进程并使其具有肝窦空间异质性特征。研究结果可为精准构建体外肝脏仿生模型提供重要方法和调控依据。
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期238-238,共1页
Journal of Medical Biomechanics
基金
国家自然科学基金项目,82125018
作者简介
牛宇迪,博士生;杜亚楠,导师,E-mail:duyanan@tsinghua.edu.cn
