PEG-RGD水凝胶在类器官培养中的创新应用2025-03-21 08:44:59
Gjorevski等在上述酶交联的PEG水凝胶基础上建立了一个完全定义的培养系统PEG-RGD,8臂PEG-VS用赖氨酸和谷氨酰胺呈递肽末端官能化后,通过酶促交联反应形成水凝胶,再加入Gln-RGD修饰。PEG-RGD支持小鼠和人类的肠道干细胞扩增,其中RGD以浓度依赖的方式刺激肠道干细胞集落的形成,单个肠道干细胞可以在PEG-RGD水凝胶中扩增并维持类器官形成能力。但在扩增基础上,肠道干细胞分化和类器官的形成需要柔软的基质和基于层黏连蛋白的黏附。Gjorevski等进而构建了另一种机械动力学基质PEG-RGD-LAM,PEG丙烯酸酯PEG-Acr大分子单体形成多臂PEG前体,通过酶促交联反应形成水凝胶,加入Lys-RGD及类器官形成所需的层黏连蛋白-111。PEG-Acr的酯键能通过自发水解而断裂,实现了基质的持续性软化,允许类器官分化和形态发生,PEG-RGD-LAM水凝胶支持肠道干细胞的扩增及后续分化形成肠道类器官,这也是首个被证实支持类器官建立与培养的PEG水凝胶。
同一团队后续又构建了可机械调节的惰性PEG水凝胶,对比了小鼠肝类器官在4种细胞外环境关键成分RGD、纤连蛋白、层黏连蛋白-111、胶原蛋白IV的条件下生长情况,结果显示RGD修饰下类器官培养效果最佳,在这基础上构建了PEG-RGD水凝胶。该水凝胶支持鼠和人的肝组细胞及类器官培养,并通过调整水凝胶机械特性以匹配小鼠肝脏的生理硬度,优化了肝脏类器官生长的效率,还可以准确模拟纤维化肝脏力学,为肝脏纤维化提供研究模型。
出自《支持类器官培养的工程化水凝胶研究进展》作者:陈子然,黄容,李鹏宇.
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