Dynamic mechanical stimulation of alveolar epithelial-fibroblast models using the Flexcell tension system to study of lung disease mechanisms
Notice bibliographique
Résumé
Mechanical strain plays a significant role in lung pathophysiology. Current two-dimensional (2D) in vitro models fail to capture the lung's dynamic mechanical environment. We developed mechanically strained 2D and more complex three-dimensional (3D) alveolar epithelial-fibroblast co-cultures and organoids using the Flexcell cell stretching bioreactor. To do this we used readily available human A549 epithelial cells and MRC-5 lung fibroblasts to establish 2D and 3D alveolar co-cultures and collagen-I-gel-embedded organoid models in the Flexcell and then strained them at 18% amplitude, 0.4 Hz for 24 h to mimic a pathological environment. The impact of mechanical strain on cell proliferation, morphology, cytoskeletal and tight junctional protein expression, interleukin-6 and-8 (IL-6, IL-8) inflammatory cytokine release, and cell death were assessed. Mechanical strain significantly increased total cell counts in 3D co-cultures but not in 2D co-cultures, potentially signifying increased proliferation. Morphological analysis revealed a marked transition of fibroblasts into broadened shape cells under strain in the 3D co-cultures. This was in line with increased F-actin in 3D co-cultures after strain. The tight junctional protein zonula occludens-1 expression decreased after strain in all 2D and 3D models. Furthermore, exposure to strain increased the release of IL-6 and IL-8. Strain-induced cell death was also elevated across all models, particularly in 3D cultures. This study presents exploratory findings suggesting that in vitro mechanical multicellular alveolar models using the Flexcell system may replicate the dynamic environment of in vivo lung tissue. These multicellular models offer a valuable platform for investigating strain-induced cellular responses relevant to inflammatory and fibrotic mechanisms in lung diseases, particularly in exploring epithelial–mesenchymal interactions that may underlie disease progression.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».