Nonlinear Elastic Bottlebrush Polymer Hydrogels Modulate Actomyosin Mediated Protrusion Formation in Mesenchymal Stromal Cells

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

The nonlinear elasticity of many tissue-specific extracellular matrices is difficult to recapitulate without the use of fibrous architectures, which couple strain-stiffening with stress relaxation. Herein, bottlebrush polymers are synthesized and crosslinked to form poly(ethylene glycol)-based hydrogels and used to study how strain-stiffening behavior affects human mesenchymal stromal cells (hMSCs). By tailoring the bottlebrush polymer length, the critical stress associated with the onset of network stiffening is systematically varied, and a unique protrusion-rich hMSC morphology emerges only at critical stresses within a biologically accessible stress regime. Local cell-matrix interactions are quantified using 3D traction force microscopy and small molecule inhibitors are used to identify cellular machinery that plays a critical role in hMSC mechanosensing of the engineered, strain-stiffening microenvironment. Collectively, this study demonstrates how covalently crosslinked bottlebrush polymer hydrogels can recapitulate strain-stiffening biomechanical cues at biologically relevant stresses and be used to probe how nonlinear elastic matrix properties regulate cellular processes.

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้