Substrate Topography Modulate Human Vascular Smooth Muscle Cell Proliferation and Phenotype in Proinflammatory Condition
Notice bibliographique
Résumé
The clinical efficacy of “off the shelf” synthetic small-diameter vascular grafts (sSDVG) remains limited due to rapid occlusion from thrombosis and intimal hyperplasia (IH), driven by dysregulated vascular smooth muscle cell (VSMC) behavior after vascular injury. While luminal topography has been used to improve endothelialization, understanding the VSMC responses to topographies under proinflammatory conditions such as platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) exposure is critical for improving sSDVG patency. We hypothesized topographies could modulate VSMC behavior, even with PDGF-BB stimulation, and that the responses would vary by feature size and shape. An initial screening of 16 micropatterns on polydimethylsiloxane identified five patterns for analyses of VSMC proliferation, phenotype switching (desmin-vimentin), and expression of α-smooth muscle actin (α-SMA) under normal and PDGF-stimulated conditions. The 2 μm grating reduced proliferation by half (49% to 24 ± 2%), doubled contractile phenotype expression (0.8% to 1.6 ± 0.11%), and elevated α-SMA expression. When incorporated into fucoidan-modified poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogels, previously shown to promote endothelialization, the 2 μm grating retained its ability to suppress PDGF-induced proliferation while enhancing contractile phenotype and directional motility. A 4-week in vivo study in a rabbit carotid artery model showed no increase in IH at anastomoses with 2 μm grating compared to unpatterned and ePTFE controls. Mechanistic studies showed the 2 μm gratings enhanced focal adhesion (FA) maturation, increased phosphorylated myosin light chain kinase (pMLCK) expression, and promoted cytoplasmic YAP localization, suggesting the topographical modulation of FA signaling promoted cytoskeletal contractility and reduced proliferation. Conversely, unpatterned and 1.8 μm convex lens substrates induced nuclear YAP and reduced pMLCK, favoring proliferation. These findings highlight that substrate topography, beyond aiding endothelialization, could also modulate VSMC responses in a proinflammatory environment, offering a promising strategy for improving sSDVG design.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».