上皮细胞对微组织纤维化力学的抑制作用和时空依赖性

目的本研究旨在探讨上皮细胞如何通过与成纤维细胞的相互作用影响微组织的纤维化力学特性,并研究这种影响在空间和时间上的依赖性。方法研究者建立了一个三维微组织模型,该模型使用NIH/3T3成纤维细胞负载的胶原水凝胶,并内嵌微弦基力传感器来评估纤维化力学。通过将MDCK上皮细胞共培养于微组织表面,对比有或没有上皮细胞共培养的微组织在致密化、刚度和收缩力方面的差异。结果与单培养微组织相比,共培养微组织在致密化、刚度和收缩力方面显著降低。关键纤维化特征,如a-SMA、纤维连接蛋白和胶原蛋白的蛋白表达增强,表明成纤维细胞/肌成纤维细胞转换(FMT)和基质沉积也显著减少。上皮细胞对微组织的抗纤维化效应依赖于前列腺素E2(PGE2)的浓度(10u M)及其与成纤维细胞的接近程度,表明存在旁分泌细胞信号。此外,PGE2对微组织收缩的影响还取决于PGE2被提供或阻断的时间点。结论上皮细胞在空间和时间上对纤维化组织致密化驱动的力学特性具有重要调节作用。共培养的微组织模型结合实时敏感力传感器为评估纤维化和药物筛选提供了合适的系统,有助于深入理解纤维化组织形成的生物力学机制,并为预防和治疗纤维化相关疾病提供了新的治疗途径。