基于整合素的超分子水凝胶用于人类肾脏管状体培养

《Biomaterials Science》：Integrin-Guided Development of Defined Supramolecular Hydrogels for Human Kidney Tubuloid CultureOpen Access

　　

管状体是由组织或尿液提取的上皮类器官，用于模拟肾脏中的肾小管段。这类模型在临床前研究中的使用受到基底膜提取物（BME）的限制，因为BME是一种来自动物的批次变量基质，会降低实验的可重复性。在这里，我们评估了特定的超分子脲基吡啶酮（UPy）水凝胶作为管状体培养的替代基质。通过对已发表的管状体单细胞RNA测序数据集的重新分析，选出了两种用于UPy功能化的配体，以支持细胞与基质的相互作用：一种模拟纤维连接蛋白的环状RGD（cRGDfK）肽和一种源自层粘连蛋白的IKVAV基序。管状体在经过UPy-IKVAV、UPy-cRGDfK或两者共同功能化的UPy水凝胶中培养，并与BME进行比较。结果显示，UPy水凝胶和BME具有相似的粘弹性特性。在一系列实验中，来自六个供体的管状体细胞通过共聚焦成像、基因表达分析和明场成像进行了评估。UPy-IKVAV水凝胶能够支持囊性管状体的形成，在形态和管腔形成方面与BME最为相似，并且在四天后仍能保持与BME相当的肾脏标记物特征；而UPy-cRGDfK则与更不规则的形态相关。整合素β1的阻断导致了管腔结构的塌陷，这表明β1介导的细胞-基质相互作用在管状体组织中起着重要作用。因此，UPy-IKVAV水凝胶能够支持存活的囊性管状体培养，显示出作为临床前管肾病研究的稳健基质的潜力。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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