Сови, як повідомляється, можуть бути більш імпульсивними, ніж жайворонки
Стаття
Слинні залози відіграють важливу роль у захисті здоров'я порожнини рота, виділяючи слину для сприяння травленню, мові та імунітету. Коли ці залози незворотно пошкоджуються — внаслідок променевої терапії або аутоімунних атак — пацієнти часто відчувають хронічний дискомфорт, труднощі з прийомом їжі та підвищений ризик інфекції. Однак відтворення функції слини в лабораторії залишається складним для досягнення через складність спеціалізованих клітин і мікрооточення залози. Більшість існуючих систем культивування засновані на каркасах тваринного походження або хімічно фіксованих матрицях, які не зберігають ідентичність ацинарних клітин людини протягом тривалого часу. Через ці обмеження існує нагальна потреба в біоінженерних тривимірних (3D) середовищах, які підтримують довгострокове виживання та функціонування клітин слинних залоз.
У новому дослідженні (DOI: 10.1038/s41368-025-00368-6), опублікованому 9 травня 2025 року в International Journal of Oral Science, дослідники з Університету Макгілла представили гідрогель наступного покоління, який підтримує регенерацію тканини, подібної до слинних залоз. Команда протестувала три формули і виявила, що версія, що містить гіалуронову кислоту, під назвою AGHA, найкраще підтримує формування великих, життєздатних сфероїдів, які імітують рідну архітектуру залоз. Ці тривимірні клітинні кластери підтримували високу експресію ключових білків слини та динамічно реагували на хімічну стимуляцію, пропонуючи потужний інструмент для моделювання захворювань та тестування потенційних методів лікування ксеростомії.
Дослідники порівняли три типи гідрогелю: базовий альгінатний желатин (AG), версія з додаванням колагену (AGC) і AG, що містить гіалуронову кислоту (AGHA), яка включає гіалуронову кислоту. Незважаючи на те, що всі вони продемонстрували механічні властивості, подібні до властивостей рідної тканини, AGA показала себе як чудовий каркас. У гелях AGA ацинарні клітини слини утворили великі сфероїди, що містять понад 100 клітин з життєздатністю понад 93%. Ці структури підтримують метаболічну активність і надійну експресію функціональних маркерів, включаючи AQP5, ZO-1, NKCC1 і α-амілазу — всі вони необхідні для секреції слини. При стимуляції ізопреналіном сфероїди збільшували продукцію гранул, що містять α-амілазу, що підтверджувало їх функціональну чутливість. Оборотність гелю, досягнута шляхом простого видалення іонів, дозволила провести неруйнівну екстракцію непошкоджених сфероїдів, що є важливою особливістю для подальшого клінічного або експериментального використання. Гідрогель також успішно підтримував експансію первинних клітин слини людини протягом 15 днів, демонструючи свою універсальність як платформи для культивування.
«Це дослідження показує, що за допомогою тонкого налаштування складу гідрогелю ми можемо точно відтворити нативне середовище слино-ацинарних клітин. Наша платформа на основі AGA не тільки підтримує довгострокову життєздатність і функціонування, але й дозволяє легко відновлювати сфероїди без ферментативного пошкодження. Це значний крок вперед у розробці моделей розладів слинних залоз in vitro та потенційної регенеративної терапії для пацієнтів, які страждають від хронічної сухості в роті», — сказав доктор Саймон Д. Тран, старший автор дослідження
Ефекти цієї гідрогелевої системи виходять за рамки ксеростомії. Забезпечуючи функціональний ріст слинної тканини в зручному для лабораторії оборотному матриксі, ця платформа може прискорити розробку моделей захворювань, високопродуктивних інструментів для скринінгу ліків і навіть імплантованих трансплантатів. Його сумісність як з безсмертними клітинними лініями, так і з первинними клітинами людини робить його універсальною основою для майбутніх регенеративних застосувань. Крім того, виключення матеріалів тваринного походження покращує відтворюваність і клінічну значущість. Завдяки цій інновації дослідники стали на крок ближче до відновлення природної функції слини у пацієнтів, які цього найбільше потребують.
Джерело: Китайська академія наук
