AFM：仿生丝素蛋白矿化用于高级体外骨重塑模型

Natt

2022-08-11

人体体外骨模型可以为研究生理性骨重塑提供可能性，同时解决动物实验的替代、减少和细化(3R)原则。当前的体外模型缺乏细胞-基质相互作用及其时空复杂性。为了促进这些分析，埃因霍温理工大学Sandra Hofmann等人开发了一种仿骨模板，其灵感来自骨的细胞外基质组成和组织。

本文要点

1）丝素蛋白 (SF) 用作有机基质，聚天冬氨酸 (pAsp) 用于模拟非胶原蛋白的功能，10× 模拟体液用作矿化溶液。通过在矿化溶液中使用 pAsp，矿物质被引导向 SF 材料，导致内部矿化并作为 SF 顶部的涂层。

2）在细胞相容性测试后，进行重塑实验，其中通过非破坏性微计算机断层扫描和介质分析在 42 天的时间内跟踪破骨细胞和成骨细胞的矿化支架重塑。在特定的生理骨重塑序列中，矿化支架支持破骨细胞再吸收和成骨细胞矿化。

因此，该模型可以促进细胞-基质相互作用的研究，从而可以减少动物实验并推进针对骨质疏松症等骨重塑病理的体外药物测试，其中需要靶向细胞-基质相互作用。

参考文献：

de Wildt, B. W. M., van der Meijden, R., Bartels, P. A. A., Sommerdijk, N. A. J. M., Akiva, A., Ito, K., Hofmann, S., Bioinspired Silk Fibroin Mineralization for Advanced In Vitro Bone Remodeling Models. Adv. Funct. Mater. 2022, 2206992.

https://doi.org/10.1002/adfm.202206992