
人主动脉细胞构成三层血管组织片
动脉粥样硬化的药物评价涉及内皮、平滑肌、基质和免疫细胞之间的相互作用。2023 年末在 Biomaterials 首次发表的研究,以可扩展的三层人源血管组织片,把这些变化纳入多孔板药物比较。
团队使用人主动脉外膜成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞,依次构成三层组织,支撑材料为纳米基质。随后加入单核细胞系 U937,并通过炎症因子和氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)建立病理条件。
模型出现内皮黏附分子表达增加、单核细胞积累、巨噬细胞相关标志和脂质积累;部分细胞进入平滑肌层,组织还表现出炎症分泌、基质重塑及早期钙化相关变化。
泡沫细胞和炎症检测用于不同药物比较
研究在 48 孔板内建立多个圆盘状血管组织片,两块板合计可容纳 96 个模型。药物评价持续 10 天;从组织片形成到最终检测的完整流程共 45 天。
脂质检测以 BODIPY 荧光染色测量富脂泡沫细胞相关信号。另一套检测以定量 PCR 比较疾病相关基因表达,并测量培养液中的炎症因子。团队分别比较了药物对脂质积累、基因表达和蛋白分泌的影响。
测试条件包括 10 μM 瑞舒伐他汀、10 nM 西罗莫司、200 μM 姜黄素、100 nM 秋水仙碱,另外比较游离和脂质体包载的 miR-146a。每种处理设置 5 个生物学重复。
传统药物与候选药物呈现不同检测结果
与未处理病理模型相比,瑞舒伐他汀和西罗莫司的泡沫细胞相关荧光信号分别约为对照的 50.77% 和 42.73%。两者还改变了炎症及基质相关基因表达,并降低部分促炎蛋白分泌。
姜黄素和秋水仙碱也降低脂质信号,分别约为对照的 31.23% 和 50.86%。但它们对内皮相关表达的影响不同:姜黄素使血小板内皮细胞黏附分子 1(PECAM-1)的表达降低,秋水仙碱则使其升高。论文因此同时讨论候选物的潜在作用与不同细胞指标中的变化。
基因表达和分泌蛋白的变化幅度各不相同。例如,瑞舒伐他汀处理后的 IL-6 基因表达约为对照的 5.20%,分泌的 IL-6 蛋白约为 71.50%。两组数字分别对应基因表达和蛋白分泌检测。
miR-146a 评价保留了脂质检测的限制
研究还比较游离 miR-146a 与脂质体包载形式。包载形式降低部分炎症相关基因表达和分泌因子,并增加若干内皮功能相关表达;游离形式的部分作用较弱。
脂质体自身的脂质组成会干扰 BODIPY 染色,团队因此没有用这一检测可靠评价包载 miR-146a 对泡沫细胞的作用。游离 miR-146a 仍可采用该检测,脂质信号约为未处理对照的 87.55%。这一限制也提示,检测方案需要结合候选药物的载体性质选择。
当前组织片提供的是可并行比较的体外模型,主要结果来自特定处理条件及多层细胞的综合反应。不同药物在脂质、炎症和内皮相关检测中表现不同,为后续挑选比较指标及研究候选物提供了具体资料。