无基底膜包被和定义明确基质的比较2026-11-09 08:31:21
近年来,胶原蛋白、纤连蛋白、层黏连蛋白片段及合成/定义明确的基质逐渐被用于替代或减少Matrigel/BME,以提高模型可重复性和可解释性。Tanaka等系统比较了Matrigel、I型胶原、纤连蛋白、IV型胶原和iMatrix-511等包被条件,发现iMatrix-511可显著提高细胞生长面积和TEER,而iMatrix-511与纤连蛋白联合包被进一步促进细胞扩增;研究人员还结合十二指肠类器官中整合素α6亚基、整合素β1亚基和整合素β4亚基等整合素表达,说明基质选择与细胞-基质黏附机制密切相关。因此,包被基质的选择不应仅基于“是否常用”,还应结合肠段来源细胞的整合素表达、单层形成效率和下游功能检测需求。对于药物吸收和跨上皮转运研究,还需关注基质层本身可能带来的扩散屏障效应。Masete等建立的无BME人十二指肠2D类器官模型显示,在无BME包被条件下,单层仍可形成稳定屏障,并保留葡萄糖吸收、短链脂肪酸摄取和离子转运等十二指肠相关功能;同时,BME包被可能增加亚上皮阻力并在一定程度上影响主动离子转运信号。这提示,对于以转运、通透性和药物吸收为核心终点的模型,减少或去除外源性胶状基质有助于降低药物扩散解释中的混杂因素。
然而,无基质胶体系并非适用于所有条件。单细胞化程度高、细胞存活率低或供体增殖能力弱时,缺乏基质支持可能导致贴附不足或闭合失败;此时可通过提高接种密度、加入ROCK抑制剂、优化消化条件或采用定义明确的胶原/层黏连蛋白/纤连蛋白包被来改善模型稳定性。因此,接种密度与包被基质的优化应遵循“用途导向”的原则:若模型主要用于药物吸收和转运评价,应优先选择能够形成均一单层、低背景扩散阻力且具有稳定TEER和示踪物通透性的条件;若模型主要用于细胞黏附、迁移、再生或力学研究,则可进一步考虑基质刚度、蛋白组成等因素。
出自《小肠类器官来源屏障模型在药物吸收评价中的应用进展》作者张克霞,翟珊,张洲。
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