Инженерные ассамблоиды сухожилий для исследования перекрестных клеточных помех при заболевании и восстановлении

Сухожилия облегчают движение, передавая силы от мышц к костям. Несмотря на то, что травмы сухожилий являются распространенным явлением, они довольно трудно поддаются лечению, и исход для пациентов часто бывает неблагоприятным. В настоящее время все методы лечения травм сухожилий включают в себя тот или иной вид физиотерапии, и это отражает тот факт, что механические силы играют центральную роль в биологии сухожилий.

Хороших экспериментальных моделей для изучения повреждений и восстановления сухожилий на самом деле не существует, поэтому моя лаборатория активно разрабатывает новые модели, которые могут лучше отразить важные особенности физиологии и патофизиологии сухожилий. В предыдущих исследованиях мы могли показать, что сухожильный сердечник, который представляет собой несущую часть сухожилия, сам по себе имеет очень ограниченную способность к восстановлению. В сочетании с другими исследованиями в этой области, мы предположили, что поврежденное ядро будет рекрутировать клетки из внешнего сухожилийного компартмента, чтобы помочь ему зажить.

Тканеинженерная система модели сухожилия может обеспечить нагружаемую 3D-среду, но не соответствует сложностям экзоцеллюлярного матрикса in vivo. Модельные системы эксплантации работают, но их часто трудно поддерживать в рабочем состоянии и они механически нагружаются в течение более длительных периодов времени или им не хватает внешнего отсека, который является центральным для процессов ремонта. Наша уникальная модельная система сочетает в себе преимущества эксплантатов сердцевины морского хвоста с преимуществами 3D-гидрогелевых базовых систем.

Он обеспечивает загружаемую матрицу ядра, подобную in vivo, наряду с искусственным внешним отсеком. Его состав может быть настроен в соответствии с гипотезой исследования и биомиметическим кросс-компартментным барьером между ними. Наши гибридные ассамблоиды гидрогелевых эксплантов находятся в отличном положении для изучения биологии стержня сухожилия, взаимодействия функций матричной структуры и кросс-компартментных взаимодействий между конкретными клеточными популяциями в тонко настраиваемой микросреде.

Открытия, сделанные в ходе исследований, проведенных с помощью этой системы, будут направлять исследования и разработку методов лечения in vivo.