Vascular Smooth Muscle Hücreleri Fonksiyonel Mühendis Kan Gemileri için Anahtar

Kartiovascular, dünya çapında ölüm nedenlerini koruyor, vasküler greftler için kalıcı bir talep sürüyorlar.Zengin ven gibi otologlar ameliyattan uzak durmalı, birçok hasta tromboz ve intimal hiperplasia nedeniyle uygun donduranmış dokular.

Vascular Smooth Muscle Hücreleri Nedir? Derin Dive

VSMC'ler, α-smooth kas hareketine (α-SMA) sahip olan çok özel, metalik bir problemin (SM-M) sabitlenmesi ve calponin onarımı için uygun olmayan bir şekilde, genetik olarak kullanılan bir ilaç ve nörohum sinyalleri, kas basıncı ve bölgesel kan basıncı gibi proteinler ile karakterize edilirler.

Sözleşmelerin ve ECM sentezlerinin ötesinde, VSMC'ler de kritik bir bariyer işlevine hizmet ediyorlar. Küçük hacimli VSMC katmanının geçişini düzenlemelerine yardımcı oluyorlar, bu da kalbosis veya aneurysm nedeniyle başarısız olan elastik liflerin üretimine katkıda bulunur.

VSMC'lerin Mühendis Kan Gemilerinde Eleştirel Rolü

Bir doku-mühendis kan gemisinde, VSMC'ler sadece dolum hücreleri değildir. Gemi duvarının mekanik ve biyolojik özellikleri mimarlarıdır. rolleri birkaç bağlantılı fonksiyonlara ayrılabilir.

Sözleşmeksiyon ve Vasoreaktivite

Modellemeleri için kullanılan bir uygulama, endothelin-1, angiotensin II ve potasyum kloru ve prostacy kan akışını aktif olarak düzenleme yeteneğidir.Bu vasoraktivite maç, doku taleplerine ve dampens puls baskısına yardımcı olur, entropik hasar gibi virüslere cevap verir. Araştırmacılar genellikle biyoreacterlerin sözleşmelerini azaltıp, yerel bir fikre karşılaştırılabilir bir sözleşme değişikliğini takip etmeye yardımcı olur.

Yapısal Destek ve ECM Production

Bir kan gemisinin mekanik gücü öncelikle VSMC'nin gizli bir şekilde ortaya çıkıyor. Kolajman tipi I ve III, çekme gücü sağlarken, elastin, teknenin elastik reparesini verir - ve sonra da dinamik koşullar altında VSMC'ler tohumlanır - policaprolactone (PCL), poliglycolic asit (PGA), veya kasvetli bir matrisi sağlar.

İyileştirme, Bütünleşme ve Yeniden Modelleme

İmplantasyonda, bir TEBV yaralanma ve inflamasyona maruz kalıyor. Ev sahibi bağışıklık hücreleri duvarı yok etmeye ve progenitor hücreleri yaygınlaştırmaya ve olgun sözleşme işaretleyicilerine yol açabilir.Bu yeniden modelleme süreci uzun vadeli bir pateni kullanarak canlı hücrelerden biri haline getirmek için gerekli.

Thrombosis ve Intimal Hyperplasia

Bu nedenle, VSMC tabakasının uçotal tabakasının zarar görmüş veya yok olduğu durumlarda trombosit ve doku faktörü yollayıcısı üretmektedir ve ek olarak, VSMC'lerin hipertipik olmayan bir şekilde oluşmasına yardımcı olabilir.In case that stay in a quiescent phenotype are fewer-common at anstomotic sites -the underent VSMCs can limit help limit plakalet and thrombus form form.

VSMC'lerin Tound Engineering için kaynakları

VSMC kaynağının seçimi, son yapının performansını dramatik bir şekilde etkiler. Her kaynak klinik hedefe karşı tartılması gereken avantajları ve sınırlamaları vardır.

İlk Arterial VSMCs

En basit kaynak, bağışçı arterlerden izole edilmiş birincil VSMC'ler (örneğin, genişleme sırasında içsel tost arter kalıntıları veya bir hastanın kendi anestezik ven) hasat edilmesidir. Bu hücreler zaten makul kas hattına bağlı olarak ve kültürde genişletilebilir. Tümojen risk kaynaklarına sahip değildir.

Stem Hücre-Derived VSMCs

Stem hücreleri, PDGF-BB gibi büyüme faktörlerini kullanarak, TGF-LR1'in ortaya çıkan VSMC benzeri türlerin işaretleyicileri ve re vitro özelliklerinin avantajlarını kullanarak doğrultabilecek şekilde, kemik iliği ile elde edilen büyüme faktörlerine doğru yönlendirilebilir ve TGF-LR1, ve betimlenebilirlikli bir şekilde hücrelere de uygun koşullar altında farklı şekillerde farklılaşır.

Doğrudan Yeniden Programlanabilir VSMCs

Gelişen bir yaklaşım, fibroblasts veya diğer somatik hücrelerin VSMC'lere lineage-specific transcription faktörlerine ve SRF gibi spesifik transkriptiyon faktörlerine doğrudan dönüşüm sağlar ve daha homojen bir popülasyon elde edebilir. Erken çalışmalar, yeniden programlanabilir VSMC'ler, gemi formasyonu kullanarak tekrar programlanabilir, ancak alan hala prekliniktir.

Scaffold Design and Culture Strategies

VSMC'lerin tam potansiyelini kullanmak için, scaffold uygun mekanik destek, biyokimyasal cues ve ECM deposition ile eşleşen bir bozulma oranı sağlamalıdır. Üç geniş scaffold kategorisi kullanılır.

Doğal Scaffolds

Collagen, fibrin ve hipnoz asit hidrogels mükemmel biyokompatasyon ve hücre adhesion siteleri sunar. VSMC'ler bu jellerde yer alan bir fibrin jelinde yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş

Sentetik Biyodegradable Polimerler

PCL, PGA, polilactic asit (PLA), ve poli(lactic-co-glycolic asit) (PLGA) gibi polimerler, ana ECM'nin mimarisine sahip olan nanofibrous ağlara da sahiptir. Bu scaffolds, özellikle de ilgili teknelerin uzunluğu boyunca acil olarak değişebilir ve VSMC'leri bu scaffler ekleyip ECM'ye kadar yükseltilebilir.

Decellularized Matrices

Hücresel antijenleri ortadan kaldırmaktan sonra, bu scaffolds, VSMC'nin (ve endotelyal hücreleri) bir “hippibridal” gemisi üretmek için yeniden yapılandırılabilir.Recellularized gemi genellikle mükemmel mekanik özellikleri ve vasoreaktivite gösterir, ancak decellularizasyon sürecine zarar verebilir ECM bileşenleri ve xenogenetik epitopların tamamen kaldırılması zor.

Bioreactors'da Mekanik Durumlama

Yerli bir arterin çemberi ortamından hemen hemen her zaman işlevsel bir TEBV. Bioreactors uygulanıyor ve döngüsel bir yaygılı ve yerel bir arterin çemberi teşvik ediyor. Mekanik güçler yol yollara aktif hale getirmek için hemen her zaman gereklidir (örneğin, RhoA/ROCK, integrin-medik mechanotransduction) Bu hafta sonu ECM uyumlu ve cerrahisi olan bir ilaçtır.

VSMC-Based Mühendisli Gemilerde Mevcut Zorluklar

Önemli ilerlemeye rağmen, birkaç engel, TEBV'lerin yaygın klinik kullanımını engeller.

Phenotype Stability

En büyük meydan okuma, tiran VSMC phenotype from the time of tohuming through the implant's life.In statik kültür, VSMCs hızla sentetik bir duruma geçiş ve ökülen (neointimal hiperplazi) için kullanılan aşırı matrisi sağlar.Bir kez implante edildi, gemi daha karmaşık, enflamatuar bir milis geçişe maruz kalır. Strategies bu, kimyasal olarak tanımlanmış medya kullanımını stabilize eder.

Immune Response

Tümojen veya xenogenetik VSMC'ler ev sahibi antijenlerden kaçınılmaksızın bağışıklık tepkisini tetikleyecekler, ancak canlı VSMC bileşeninin eksikliğinden yoksundur.

Nutrient Diffüzyon ve Hücre Yaşam

Kaloritli gemilerde (200-300 μm'den fazla) oksijen ve besinler, yalnız başına kontraseptörleri kullanarak iç VSMC'lere ulaşamazlar veya ev sahibinden hızlı vaskültasyon sağlar. Bazı gruplardan küçük çaplı tekneler takip ederler.

Scalability and Manufacturing

Düzenleyici standartları karşılayan bir TEBV'yi azaltmak, otomatik tohumlama ve kalite kontrolü genellikle hücre genişleme ve biyoreactor kültürü içerir, iş yoğun ve erişilebilirliğe eğilimlidir.

Future Yol ve İnovasyonlar

Birkaç gelişmekte olan teknoloji yukarıda açıklanan zorlukların ele alınmasına söz verir.

Phenotype Control için analiz etmek

Örneğin, bir kontratatif olarak KLF4 (aktörlük faktörü) sentetik filizleyicisine karşı dirençli VSMC'leri bir sözleşme halinde kilitleyebilir veya bu aşırı ifade için, gen düzenleme, bağışıklık sistemini veya bu ekspres pro-angiojen faktörlere karşı aktif olabilir.

3D Bioprinting

Biyoprinting, hücre dağılımının kesin bir şekilde kontrol edilmesine, şüpheli kompozisyonu ve hatta basılı fiberlerin yönlendirmesine izin verir. Multi-kjet veya İndük yazıcılar VSMC-laden Hidrogels, polimer kabukları ve endotelyal hücreler, tanımlanmış geometri ile bir gemi inşa etmek için. Birkaç litre küçük camlı arterleri kültürden sonra gösterdiler ve kontratil yanıtları gösterdiler.

Organoidler ve Kendi Benzer Gemiler

VSMC'lerin kendi kendine örgütlenmesine izin vermek için alternatiftir.Bir boru hattında bir boru hattında, bazı gruplar, konfeksiyon sonrası implantasyon için yeterince sağlam bir şekilde üretilir.Diğerleri spontane kas organoidleri sergileyerek ve damar hastalıkları veya test ilaçlarıyla ilgili olarak kullanılabilir.

Klinik Tercüme ve Devam Eden Denemeler

Birkaç TEBV platformları klinik testlere girdi. En gelişmiş olan “Yaşam çizgisi” greft (CytoGraft, şimdi tümojen VSMC'lerin bir parçası), hemodiiyal erişim ve periferik arter hastalığının erken klinik denemelerinden kaçınır, bu acellular gret, VSMC'nin ürettiği zengin bir ECM içerir.

Daha fazla okuma için, bkz.FLT:0) Bu VSMC phenotype yönetmeliğinin gözden geçirilmesi) ve [[Dönetici değerlendirmeleri:2) Bu Doğa Yorumlar Kardiyolojiye doku-mühendislik damarı gretlerinin genel bakışı)

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Vascular düzgün kas hücreleri, mekanik bütünlüğüne sahip olan ve implantasyondan sonra iyileştirici bir şekilde işlev sağlayan, VSMC'leri güvenilir bir şekilde üretme ve uygulama alanımızın her türlü işlevselliği sağlayan ek matrisi inşa etmek ve sürdürmektir.