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用于研究HUVEC的iPSC多能性和毛細血管網絡形成的高級體外3D模型
檢測樣品：3D生物打印 3D培養 高級體外3D模型
檢測項目：iPSC多能性和毛細血管網絡形成
方案概述：將人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）和人真皮成纖維細胞（HDFs）共培養和誘導多能干細胞（iPSCs）單培養分別包埋于選定的生物材料中7d。
介紹
由于整個 3D 矩陣中細胞自組裝和重組的差異，3D 生物打印和共培養類器官最近受到了廣泛關注。 單一培養類器官傾向于在 3D 中聚集以最D化粘附并最小化能量，而共培養則根據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，單獨的內皮祖細胞不會形成血管組織，但當與人真皮成纖維細胞(HDF) 或平滑肌細胞類型共培養時，血管內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皮細胞腔，這凸顯了共培養系統的重要性（Newman，2011）。
在研究過程中，對HUVEC培養的相關標記進行了分析。分化簇31(CD31)是一種內皮細胞特異性標記物，用于二維和三維培養中監測內皮細胞的分化、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自組織(Wu，2004)。occludens-1(ZO-1)是一種細胞質蛋白，作為支架分子，是上皮細胞和內皮細胞 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三維培養中，ZO-1在緊密連接的功能性內皮形成中發揮重要作用(Kang，2018)。
多能性標記OCT4、SOX2和NANOG在維持胚胎干細胞和誘導多能性干細胞（iPSCs）的穩定中起著關鍵作用。證據表明，在分化和發育過程中，它們表達模式的改變控制著細胞的命運(Wang，2012)。例如，OCT4 調節BMP4通路并與之相互作用，以指DING不同的發育命運。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基質中嵌入iPSCs或在2D中培養時保持這些多能性標記的重要性。
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