线粒体靶向干预及三维衰老模型构建方法2026-08-27 08:50:36
当细胞达到80%融合度时,以1∶4的比例进行传代,并接种到新的培养板中进行进一步研究,可以成功诱导体外衰老表型。Kim等研究表明衰老细胞内高水平的ROS可作为形成二硫键的化学燃料,含芳基二硫醇的肽段仅在衰老明细胞的线粒体内发生细胞内寡聚化。这种寡聚化形成具有稳定α-螺旋二级结构的类人工蛋白纳米组装体,可通过多价相互作用破坏线粒体膜,这种线粒体内寡聚化系统能够选择性诱导衰老细胞凋亡,而对正常细胞无副作用。大多数与衰老相关的体外模型采用二维细胞培养方式,原因在于成本低廉、操作简便、具备适用于多种生化、分子及显微复制分析的成熟细胞培养方法。然而,2D培养模型存在一定局限性与底物的相互作用、细胞迁移以及塑料培养皿的影响等,会对细胞生理学和增殖产生影响。因此,为评估细胞间相互作用中与年龄相关的修饰,科研人员开发出3D细胞培养模型,以便更深入地了解器官或组织与年龄相关的生理学特性。众所周知,衰老细胞会通过SASP与白细胞介素-1α、白细胞介素-6、白细胞介素-8、肿瘤坏死因子-β、脂质介质以及细胞外囊泡等发生相互作用。含有特定细胞类型和细胞外基质的3D培养模型,能够模拟复杂的微环境,有助于更好地理解细胞内通讯、生化因素对细胞活动的影响以及细胞外基质重塑。从老年小鼠中分离的高纯度骨骼肌肌源性祖细胞可以制备3D肌肉衰老模型,将MPCs包埋于含纤维蛋白和基质胶的水凝胶混合物中,将其转移至含有2个固定锚的聚二甲基硅氧烷腔室中。
该模型不仅可以重现肌肉衰老的特征,还能展现出再生能力受损的情况,从而模拟随年龄增长而出现的机能衰退。类器官技术起源于2009年,是3D体外培养的微器官模型,能够自我组装,再现自然组织的结构和功能,能模拟器官的多种特征,如结构和细胞组成。近年来,类器官技术在生物医学研究领域引起了极大的关注。随着研究的进展,类器官为研究组织发育、疾病机制和药物筛选提供了新的方法。与传统的2D培养不同,类器官属于复杂的3D细胞培养系统,其来源可以是从多能干细胞分化而来的祖细胞,在基因和蛋白质表达、代谢功能和微结构方面更接近自然器官。
出自《细胞水平体外衰老模型的构建策略与研究进展》作者刘建玲,李双,李京。
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