Development and characterization of a 3D multicell microtissue culture model of airway smooth muscle
Notice bibliographique
Résumé
Airway smooth muscle (ASM) cellular and molecular biology is typically studied with single-cell cultures grown on flat 2D substrates. However, cells in vivo exist as part of complex 3D structures, and it is well established in other cell types that altering substrate geometry exerts potent effects on phenotype and function. These factors may be especially relevant to asthma, a disease characterized by structural remodeling of the airway wall, and highlights a need for more physiologically relevant models of ASM function. We utilized a tissue engineering platform known as microfabricated tissue gauges to develop a 3D culture model of ASM featuring arrays of ∼0.4 mm long, ∼350 cell "microtissues" capable of simultaneous contractile force measurement and cell-level microscopy. ASM-only microtissues generated baseline tension, exhibited strong cellular organization, and developed actin stress fibers, but lost structural integrity and dissociated from the cantilevers within 3 days. Addition of 3T3-fibroblasts dramatically improved survival times without affecting tension development or morphology. ASM-3T3 microtissues contracted similarly to ex vivo ASM, exhibiting reproducible responses to a range of contractile and relaxant agents. Compared with 2D cultures, microtissues demonstrated identical responses to acetylcholine and KCl, but not histamine, forskolin, or cytochalasin D, suggesting that contractility is regulated by substrate geometry. Microtissues represent a novel model for studying ASM, incorporating a physiological 3D structure, realistic mechanical environment, coculture of multiple cells types, and comparable contractile properties to existing models. This new model allows for rapid screening of biochemical and mechanical factors to provide insight into ASM dysfunction in asthma.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».