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.2004年2月;286(2):H507-16。
doi:10.1152/ajpheart.00171.2003。 Epub 2003年10月9日。

中等灌注使致密收缩心肌组织工程化

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中等灌注使致密收缩心肌组织工程化

米利卡萝卜等。 美国生理学杂志心脏循环生理学. 2004年2月.
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摘要

我们假设,具有生理细胞密度的功能性结构可以通过模拟体内正常存在的对流-扩散氧运输在体外进行工程。为了验证这一假设,我们设计了一个体外培养系统,在细胞接种和构建培养过程中始终保持对细胞的有效供氧,并详细描述了构建代谢、结构和功能。将悬浮在Matrigel中的新生大鼠心肌细胞以高初始密度(1.35 x 10(8)个细胞/cm(3))在胶原海绵上培养7天,培养基间质流动;在轨道混合培养皿中培养的构建物、新生大鼠心室和新鲜分离的心肌细胞作为对照。每隔一段时间就细胞数量、分布、生存能力、代谢活性、细胞周期、收缩蛋白(肌聚α-肌动蛋白、肌钙蛋白I和原肌球蛋白)的存在以及电刺激引起的收缩功能[兴奋阈值(ET)、最大捕获率(MCR)]对构建物进行评估,对间隙连接阻断剂的响应]。培养基通过中心5 mm直径x 1.5 mm厚区域的间质流导致活细胞和分化的需氧代谢细胞的生理密度,而培养皿培养的构建物表面只有100到200微米厚,在无细胞内部周围含有有活力、分化但厌氧代谢的细胞。与碟形结构相比,灌注导致活细胞数量显著增加,细胞存活率提高,S期细胞显著增多。在对电刺激的反应中,灌流构筑物同步收缩,ET降低,并在用缝隙连接阻断剂治疗后恢复其ET和MCR的基线功能水平;碟形结构表现出心律失常收缩模式,无法恢复其基线MCR水平。

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