在成像微孔板中使用预制聚乙二醇（PEG）水凝胶简单建立血管化成骨骨髓壁龛

骨和骨髓是高度血管化和结构复杂的器官，是癌症和转移形成的部位。非常需要与药物筛选兼容的概述骨和骨髓特异性功能（包括血管形成）的 体外 模型。这样的模型可以弥合简单，结构无关的二维（2D）体 外 模型与更昂贵，道德上具有挑战性的 体内 模型之间的差距。本文介绍了一种基于工程聚乙二醇 （PEG） 基质的可控三维 （3D） 共培养测定，用于生成血管化、成骨骨髓壁龛。PEG基质设计允许通过简单的细胞接种步骤开发3D细胞培养物，无需封装，从而能够开发复杂的共培养系统。此外，基质是透明的，并预制在玻璃底96孔成像板上，使该系统适用于显微镜。对于此处描述的测定，首先培养人骨髓来源的间充质基质细胞（hBM-MSC），直到形成充分发育的3D细胞网络。随后，加入表达GFP的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）。培养物开发之后是明场和荧光显微镜。hBM-MSC网络的存在支持血管样结构的形成， 否则这些结构不会形成并保持稳定至少7天。血管样网络形成的程度可以很容易地量化。该模型可以通过在培养基中补充骨形态发生蛋白 2 （BMP-2） 来调整成骨骨髓生态位，该蛋白可促进 hBM-MSC 的成骨分化，如在共培养的第 4 天和第 7 天增加碱性磷酸酶 （ALP） 活性来评估。该细胞模型可用作培养各种癌细胞并研究它们如何与骨和骨髓特异性血管壁龛相互作用的平台。此外，它适用于自动化和高内涵分析，这意味着它可以在高度可重复的培养条件下进行癌症药物筛查。