介紹

由于整個 3D 矩陣中細胞自組裝和重組的差異，3D 生物打印和共培養(yǎng)類器官最近受到了廣泛關(guān)注。 單一培養(yǎng)類器官傾向于在 3D 中聚集以最D化粘附并最小化能量，而共培養(yǎng)則根據(jù)細胞間粘附的差異進行重組

（Foty，2005 年；Napolitano，2007 年）。 一般來說，不同的細胞類型在細胞重組過程中也會相互顯著影響。 例如，單獨的內(nèi)皮祖細胞不會形成血管組織，但當(dāng)與人真皮成纖維細胞(HDF) 或平滑肌細胞類型共培養(yǎng)時，血管內(nèi)皮管可以在多孔生物材料或生物墨水中形成 (Unger, 2007)。 一項使用人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVEC) 的研究表明，這些細胞在沒有成纖維細胞的情況下無法形成內(nèi)皮細胞腔，這凸顯了共培養(yǎng)系統(tǒng)的重要性（Newman，2011）。

在研究過程中，對HUVEC培養(yǎng)的相關(guān)標(biāo)記進行了分析。分化簇31(CD31)是一種內(nèi)皮細胞特異性標(biāo)記物，用于二維和三維培養(yǎng)中監(jiān)測內(nèi)皮細胞的分化、自組裝和血管生成。CD31在HUVECs表面表達，并已知在類有機分子內(nèi)自組織(Wu，2004)。occludens-1(ZO-1)是一種細胞質(zhì)蛋白，作為支架分子，是上皮細胞和內(nèi)皮細胞   緊密連接的組成部分。ZO-1氨基末端能與claudins和α-catenin/cadherins結(jié)合，羧基末端能與肌動蛋白細胞骨架相互作用(Itoh，1997)。表明在上皮細胞中，ZO-1是三維形成管腔所必需的。在排列的HUVEC三維培養(yǎng)中，ZO-1在緊密連接的功能性內(nèi)皮形成中發(fā)揮重要作用(Kang，2018)。

多能性標(biāo)記OCT4、SOX2和NANOG在維持胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能性干細胞（iPSCs）的穩(wěn)定中起著關(guān)鍵作用。證據(jù)表明，在分化和發(fā)育過程中，它們表達模式的改變控制著細胞的命運(Wang，2012)。例如，OCT4 調(diào)節(jié)BMP4通路并與之相互作用，以指DING不同的發(fā)育命運。高水平的OCT4能在缺乏BMP4的情況下自我更新，但在存在BMP4的情況下指DING中胚層。低水平的OCT4在沒有BMP4的情況下誘導(dǎo)胚胎外胚層分化，但在   有BMP4的情況下明確胚胎外譜系。SOX2抑制中胚層分化， 而NANOG抑制胚胎外胚層分化(Rizzino， 2016)。這表明了在3D基質(zhì)中嵌入iPSCs或在2D中培養(yǎng)時保持這些多能性標(biāo)記的重要性。

• 3D生物打印機

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