内皮细胞和细胞外基质（ECM）

内皮细胞排列在循环系统的血管中，为血管的稳定，伤口修复和炎症反应提供重要支持。ECM是人体所有组织的关键部分，可提供结构支持并介导细胞粘附和细胞间相互作用。内皮细胞层下面是基底膜，基底膜是将内皮细胞锚定在下面的组织结构上的ECM薄片。内皮细胞与基底膜和周围ECM的相互作用驱动组织稳态，并有助于内皮的整体功能，支持内皮屏障功能并调节内皮细胞的增殖和存活。

Lifeline®HUVEC在水凝胶生物工程中的应用

在培养中研究细胞行为一直是一个挑战。当细胞从组织的3D环境中移除时，它们将失去与ECM和基底膜的接触；这会改变细胞的行为，而不反映出同一细胞在组织中的行为。因此，研究人员长期以来一直担心在塑料培养皿上研究细胞不是复制体内环境的最佳方法。因此，长期以来，人们一直非常关注优化3D培养系统以更紧密地模拟细胞在体内可能经历的过程。

Su和他的同事在今年的一项研究中着手开发一种更好的3D培养基质，用于体外模拟基底膜，尤其是用于研究内皮细胞。他们使用PEGX方法（聚乙二醇[PEG]交联）制成水凝胶基质，并与两种肽结合：YIGSR（源自层粘连蛋白，一种基底膜蛋白）和QK（一种血管内皮生长因子[VEGF]模拟物） 。他们假设将这两种生物活性肽添加到水凝胶中将支持内皮细胞的附着和信号传导。

作者首先使用条件永生化的肾小球内皮细胞（GEnCs）确定了YIGSR和QK肽的最佳浓度，该细胞在含有100 mM QK和12 mM YIGSR的水凝胶上形成了最大数量的绳状结构。水凝胶中游离胺含量的定量以及流变学表征（材料在力作用下如何变形的表征）证明水凝胶的交联和生物活性肽的缀合是成功的。另外，扫描电镜结果表明，在不同的水凝胶上几乎没有结构变化。

随后，作者测试了水凝胶中QK肽的生物活性。他们在QK水凝胶上培养了Lifeline®人脐静脉内皮细胞（HUVEC），并测量了VEGF受体VEGFR2的磷酸化，该蛋白在QK结合后会增加。如预期的那样，作者观察到在QK水凝胶上生长的HUVEC和GEnC中VEGFR2磷酸化增加。

进一步的分析表明，在QK水凝胶上生长的HUVEC形成了索状结构，并随着时间的流逝而得以维持。这与在基质胶（一种常用的3D培养基质）上进行培养形成对比，在基质胶上形成了这些索状结构，但最终却退了下来。作者还发现，在QK / YIGSR水凝胶上培养5天后，参与细胞-细胞相互作用，细胞表面受体信号传导和内皮细胞功能的多个基因的基因表达上调。与HUVEC的行为相反，GEnC在QK，YIGSR和QK / YIGSR水凝胶上形成了较不牢固的帘线状结构，此外，GEnC基因表达的最大增加发生在基质胶上，而不是在研究的水凝胶上。

这项研究的结果表明使用PEGX方法开发并与生物活性肽缀合的水凝胶是c，尽管不同细胞类型对水凝胶上生长的反应可能不同。

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