组织纤维化过程中胞外基质硬度对微血管的调控作用研究

目的研究纤维化发生过程中胞外基质硬度调节微血管及其周细胞分化的机制,构建血管化类器官用于抗纤维化药物筛选。方法通过表面沉积不同厚度胞外基质构建不同弹性模量的细胞培养基底,模拟组织纤维化过程中不同硬度的微环境。从大鼠组织分离原代微血管,培养在不同硬度胞外基质表面,在骨片表面修饰胞外基质进行体内移植实验,利用转录组测序、q PCR、免疫印迹等方法研究胞外基质硬度和TGFβ抑制剂对微血管和纤维化的调控作用。结果建立了原代成体微血管培养模型,可在体外长期培养管状结构的微血管,并保留来自同一组织的周细胞。周细胞在硬基底上分化为肌成纤维细胞,TGFβ抑制剂A83-01不能完全抑制纤维化过程。然而,在软基底上A83-01显著抑制周细胞纤维化。硬基底促使周细胞从原始状态(NG2^(+)SMA^(-))向纤维化状态(NG2^(+)SMA^(+))分化。硬基底主要通过使微血管内皮细胞Integrinβ1磷酸化,从而激活下游旁分泌因子CTGF和TGFβ,诱导周细胞分化为肌成纤维细胞。另外,利用该模型建立血管化类器官模拟纤维化过程,用于抗纤维化药物筛选。结论组织纤维化发生过程中,胞外基质硬度通过调控微血管内皮细胞Integrinβ1磷酸化激活下游旁分泌因子CTGF和TGFβ,从而诱导周细胞分化为肌成纤维细胞。血管化类器官可用于抗纤维化药物筛选。