IV型胶原蛋白在保持人类神经前体细胞特性方面优于其他细胞外基质（ECM）涂层，适用于导电性神经接口的应用

《Scientific Reports》：Collagen IV outperforms alternative ECM coatings to preserve human neural progenitor properties on electrically conductive neural interfaces

　　

摘要

人类神经前体细胞（hNPCs）是神经修复的理想候选细胞，然而，其在体外的扩增通常依赖于Matrigel这种源自肿瘤的异种基质，这限制了其在实际应用中的可行性。在这项研究中，我们评估了几种特定的细胞外基质（ECM）涂层，包括聚L-鸟氨酸（PLO）、层粘连蛋白、PLO/层粘连蛋白以及IV型胶原，作为Matrigel的替代品，用于常规条件及电刺激条件下的hNPC培养。研究发现，IV型胶原能够持续支持hNPC的存活、增殖，并保持其前体细胞标志物Nestin和SOX1的表达水平，这些表现与Matrigel相当，且优于其他化学定义的培养基。在IV型胶原上观察到的ERK/MAPK信号通路的增强表明，整合素介导的细胞黏附可能是维持细胞存活的关键机制。当将这些ECM涂层应用于导电性的氧化铟锡（ITO）神经接口时，它们提高了表面的亲水性，同时并未影响导电性能。值得注意的是，在均匀电刺激下，涂有IV型胶原的ITO表面仍能保持较高的hNPC存活率及其前体细胞特性。这些发现表明，IV型胶原是一种适用于导电神经接口的、电学性能良好的ECM涂层，具有重要的临床转化价值。