中国医大一院吴安华、清华大学徐弢等｜同轴生物打印间充质干细胞微纤维模拟肿瘤微环境

本研究论文聚焦同轴生物打印间充质干细胞微纤维模拟肿瘤微环境。尽管中枢神经系统疾病在早期诊断和精准医学方面取得了一些进展，但由于其特殊的解剖结构和生理特征，仍面临巨大的挑战。肿瘤治疗的复杂性之一体现在肿瘤微环境的成分复杂，包括表现出肿瘤倾向性并可用于细胞治疗的间充质干细胞(MSCs)。在胶质瘤微环境中，MSCs是否促进或抑制胶质瘤仍不清楚。本研究设计了一种同轴微纤维来模拟肿瘤微环境，以揭示MSCs对胶质瘤细胞的影响。纤维外壳由间充质干细胞和海藻酸盐组成，纤维核心充满U87MG(胶质母细胞瘤)细胞和甲基丙烯酸明胶。这种外壳-MSC/内芯-U87MG微环境提高了胶质瘤细胞的增殖、生存、侵袭、转移和耐药能力，同时保持了保证胶质瘤细胞无限增殖能力的肿瘤细胞干性，提示MSCs在人体内的肿瘤微环境中同样可能有促瘤的作用，是需要临床考虑的因素之一。综上所述，同轴挤压生物打印Shell-MSC/Core-U87MG超细纤维是肿瘤和基质细胞共培养、观察肿瘤生物学行为的理想平台，也为其他具有复杂肿瘤微环境组分的肿瘤提供了共培养新思路，具有一定的临床前景和指导作用。

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图1 (a) 同轴挤压打印工艺原理图；(b-g) 培养多天后，不同培养环境中的胶质瘤细胞形态


图2 培养多天后，不同微环境中的胶质瘤细胞干性检测


图3 不同微环境中胶质瘤细胞的体内成瘤能力检测