細胞外基質(zhì)(ECM)具有支持和誘導(dǎo)骨組織再生的功能,對骨組織再生具有重要意義。但是,在大多數(shù)骨缺損疾病中,影響細胞行為的細胞外基質(zhì)(ECM)被破壞、改變或丟失,導(dǎo)致現(xiàn)有的包括骨結(jié)構(gòu)模擬支架或生物活性因子在內(nèi)的再生策略常常不能達到令人滿意的結(jié)果。近年來研究發(fā)現(xiàn),細胞外囊泡(EVs)作為細胞間通訊的介質(zhì),在體內(nèi)外成骨過程中發(fā)揮著重要的作用。已經(jīng)證明,間充質(zhì)干細胞(MSCs)和成骨細胞來源的EVs通過傳遞DNA、RNA、酶和肽類直接調(diào)控成骨分化。此外,EVs具有良好的靶向性,可在特定位點發(fā)揮作用。與兩種常用的主要策略(生物材料和細胞療法)相比,EV避免了毒性和免疫原性問題,顯示出了骨誘導(dǎo)潛能。近期,來自武漢大學(xué)的張玉峰教授團隊開發(fā)一種具有骨誘導(dǎo)功能的仿生細胞外基質(zhì)(BECM),不僅提供了細胞生長的力學(xué)支撐環(huán)境,而且釋放功能性EVs,可誘導(dǎo)成骨和礦化,為骨再生提供了一種新的策略。細胞外基質(zhì)的成分由固有細胞在細胞內(nèi)產(chǎn)生,并通過胞吐作用分泌到細胞外基質(zhì)中。無錫細胞外基質(zhì)膠生產(chǎn)廠家
細胞外基質(zhì)已被發(fā)現(xiàn)可使組織再生和愈合。盡管細胞外基質(zhì)促進組織結(jié)構(gòu)重塑的作用機制仍不清楚,但研究人員現(xiàn)在認(rèn)為基質(zhì)結(jié)合納米囊泡(MBVs)是愈合過程中的關(guān)鍵因素。例如,在人類胎兒中,細胞外基質(zhì)與干細胞一起生長并再生人體的所有部分,胎兒可以在子宮中再生任何受損的部分。科學(xué)家們長期以來一直認(rèn)為,基質(zhì)在完全發(fā)育后會停止運作。它在過去被用來幫助馬修復(fù)撕裂的韌帶,但是它作為人類組織再生的裝置正在被進一步研究。就損傷修復(fù)和組織工程而言,細胞外基質(zhì)有兩個主要目的。首先,它防止因損傷而觸發(fā)免疫系統(tǒng)的反應(yīng),并對炎癥和傷疤組織做出反應(yīng)。其次,它有助于周圍的細胞修復(fù)組織,而不是形成傷疤組織。上海細胞外基質(zhì)膠生產(chǎn)廠家細胞外基質(zhì)的成分實際上是結(jié)締組織的細胞外基質(zhì)。
細胞外基質(zhì)粘彈性影響細胞行為:組織和細胞外基質(zhì)的復(fù)雜力學(xué)行為,討論了細胞外基質(zhì)粘彈性對細胞的影響,并描述了粘彈性生物材料在再生醫(yī)學(xué)中的潛在應(yīng)用。生物材料設(shè)計歷來沒有考慮到粘彈性的重要性,但是展望未來,粘彈性很可能成為許多應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范(如圖5)。粘彈性在調(diào)節(jié)可能包括多能干細胞、組織駐留干細胞和分化細胞以及免疫細胞在內(nèi)的各種細胞類型生物學(xué)調(diào)節(jié)中的作用,以便合理設(shè)計能夠促進組織再生的材料。生物材料的設(shè)計也可能需要將細胞感知的局部粘彈性特性與實現(xiàn)再生或工程組織機械穩(wěn)定性所需的更大的組織尺度特性相分離。因此,具有可控粘彈性的生物材料的出現(xiàn)可能會改變生物材料在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
細胞外基質(zhì)的主要類型及功能:a.骨的胞外基質(zhì)表現(xiàn)為剛硬的特點,以滿足支撐的作用b.軟骨是另一種結(jié)締組織,其胞外基質(zhì)具有一定的韌性c.眼角膜中胞外基質(zhì)是透明的保護層。如前所述,動物組織的構(gòu)建既是多細胞相互作用的結(jié)果,也是細胞與胞外基質(zhì)相互作用和接觸的結(jié)果。胞外基質(zhì)不光為組織的構(gòu)建提供的支撐框架,還對與其接觸的細胞的存活、分化、遷移、增殖與形態(tài)以及其他功能產(chǎn)生重要的調(diào)控作用。鑒于細胞外間質(zhì)的多樣性,細胞外間質(zhì)有多方面的功能。例如,為細胞提供支持和固定、提供組織間的分離方法、調(diào)節(jié)細胞間的溝通。細胞外間質(zhì)調(diào)節(jié)細胞的動態(tài)行為。細胞外基質(zhì)彈性可以指導(dǎo)細胞分化,即細胞從一種細胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細胞類型的過程。
細胞外基質(zhì)的主要類型及功能:對人類細胞的研究表明,細胞外基質(zhì)中的纖粘蛋白主要由成纖維細胞、上皮細胞等分泌并附著在細胞表面,其作用是促進細胞對基質(zhì)的貼附,細胞之間的粘著,細胞內(nèi)微絲及應(yīng)力纖維的構(gòu)建。觀察到轉(zhuǎn)化的體外培養(yǎng)的成纖維細胞,表面纖維蛋白量減少,與此相關(guān)地細胞形態(tài)變圓,與培養(yǎng)基底貼附松弛,胞內(nèi)應(yīng)力纖維很大減少,細胞密集,重疊生長。這種轉(zhuǎn)化細胞接種入正常機體,常能長成塊,并侵潤正常組織,發(fā)生普遍轉(zhuǎn)移。又如上皮細胞分泌膠原蛋白和膜粘蛋白于上皮組織的基底層上,反之,這些蛋白又作為信號“指揮”上皮細胞生長、遷移的方向。在胚胎發(fā)育或愈傷再生時,上皮細胞正是沿著基底層發(fā)展的。由此可知,調(diào)節(jié)細胞生長、發(fā)育的若干信息正是通過胞外基質(zhì)傳遞的部分類型的膠原蛋白三螺旋可組合成相互平行的有序多聚體,稱為膠原蛋白纖絲。天津正規(guī)細胞外基質(zhì)膠價格
細胞外基質(zhì)對于一些動物組織的細胞具有重要作用。無錫細胞外基質(zhì)膠生產(chǎn)廠家
蛋白聚糖在細胞外基質(zhì)中的功能是什么:蛋白聚糖或透明質(zhì)酸-蛋白聚糖復(fù)合物構(gòu)成了細胞外基質(zhì)的基質(zhì),由于它們是高度酸性的,且?guī)ж?fù)電荷,因此能夠結(jié)合大量的陽離子,這些陽離子又可結(jié)合大量的水分子,這樣,蛋白聚糖形成了多孔的、吸水的膠狀物,如同包裝材料,填充在細胞外基質(zhì)中。蛋白聚糖的這種性質(zhì),使細胞表面具有較大的可塑性,從而具有抗擠壓能力,對細胞起保護作用。由于透明質(zhì)酸以可溶的形式游離存在,所以在細胞外體液和滑液(synovialfluid)中透明質(zhì)酸的濃度很高,其結(jié)果提高了體液和滑液的粘度和潤滑性。無錫細胞外基質(zhì)膠生產(chǎn)廠家