Cyagen Oricell

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        • OriCell®Caco-2人结直肠腺癌细胞系
        • OriCell®T84 人结肠腺癌肺转移细胞系
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        • OriCell®LS 174T人结肠腺癌细胞系
        • OriCell®HCT-8人回盲肠癌细胞系
        • OriCell®KYSE-150人食管鳞癌细胞系
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        • OriCell®Hep G2人肝癌细胞系
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        • OriCell®AML-12小鼠正常肝细胞系
        • OriCell®H-4-II-E大鼠肝细胞系
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        • OriCell®IPEC-J2猪小肠上皮细胞系
      • ● 循环(心血管)系统
        • OriCell®NK-92人恶性非霍奇金淋巴瘤患者自然杀伤细胞系
        • OriCell®U266B1人外周淋巴细胞系
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        • OriCell®K-562人慢性髓系白血病细胞系
        • OriCell®CCRF-CEM人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞系
        • OriCell®Reh人急性非B非T淋巴细胞白血病系
        • OriCell®HuT78人T淋巴细胞白血病细胞系
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        • OriCell®THP-1人单核细胞白血病细胞系
        • OriCell®Nalm-6成人B型急性淋巴细胞白血病细胞系
        • OriCell®H9人T淋巴细胞系
        • OriCell®RAW264.7小鼠单核细胞白血病细胞系
        • OriCell®Sp2/0-Ag14小鼠骨髓瘤细胞系
        • OriCell®MC3T3-E1 Subclone 14 小鼠颅顶前骨细胞亚克隆14细胞系
        • OriCell®H9c2(2-1) 大鼠心肌细胞系
      • ● 呼吸系统
        • OriCell®BEAS-2B 人正常肺上皮细胞系
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        • OriCell®NCI-H661人大细胞肺癌细胞系
        • OriCell®NCI-H23人非小细胞肺癌细胞系
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        • OriCell®NCI-H226人肺鳞癌细胞系
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        • OriCell®KLN 205小鼠肺鳞癌细胞系
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        • OriCell®V79仓鼠肺细胞系
      • ● 生殖系统
        • OriCell®CHO-K1仓鼠卵巢细胞亚株系
        • OriCell®C-33 A人宫颈癌细胞系
        • OriCell®Hela人宫颈癌细胞系
        • OriCell®LNCaP Clone FGC 人前列腺癌细胞系
        • OriCell®PC-3 人前列腺癌细胞系
        • OriCell®SK-OV-3人卵巢癌细胞系
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        • OriCell®15P-1小鼠睾丸上皮细胞系
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        • OriCell®TM4小鼠睾丸支持细胞系
        • OriCell®RM-1小鼠前列腺癌细胞系
        • OriCell®LLC-WRC 256大鼠腹水癌细胞系
      • ● 泌尿系统
        • OriCell®HK-2人肾近曲小管细胞系
        • OriCell®ACHN人肾腺癌细胞系
        • OriCell®HEK 293人胚肾细胞系
        • OriCell®293-L.P人胚肾细胞系
        • OriCell®786-0人肾细胞腺癌细胞系
        • OriCell®Caki-1人肾透明细胞癌细胞系
        • OriCell®SW-13人肾上腺皮质小细胞癌细胞系
        • OriCell®5637人膀胱癌细胞系
        • OriCell®TCCSUP人膀胱癌细胞系
        • OriCell®T24 人膀胱移行细胞癌细胞系
        • OriCell®HEK-293T(293T)人胚肾细胞系
        • OriCell®HEK 293A人胚肾细胞系
        • OriCell®Renca小鼠肾癌细胞系
        • OriCell®MBT2小鼠膀胱移形癌细胞系
        • OriCell®NRK大鼠肾细胞系
        • OriCell®PC-12大鼠肾上腺啫铬细胞瘤细胞系
        • OriCell®NRK-52E大鼠肾小管上皮细胞
      • ● 神经系统
        • OriCell®SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞系
        • OriCell®SK-N-SH人神经母细胞瘤细胞系
        • OriCell®LN229人胶质瘤细胞系
        • OriCell®U251人胶质瘤细胞系
        • OriCell®U-87 MG人脑星形胶质母细胞瘤细胞系
        • OriCell®ARPE-19人视网膜色素上皮细胞系
        • OriCell®BeWo人绒毛膜肿瘤细胞系
        • OriCell®T98G人脑胶质瘤细胞系
        • OriCell®Neuro-2a小鼠神经母细胞瘤细胞系
        • OriCell®HT-22 小鼠海马神经元细胞系
        • OriCell®GL261 小鼠神经胶质瘤细胞系
        • OriCell®HEI-OC1小鼠耳蜗毛细胞系
        • OriCell®BEND.3小鼠脑微血管内皮细胞系
        • OriCell®C6大鼠胶质瘤细胞系
      • ● 内分泌系统
        • OriCell®BHK-21仓鼠肾成纤维细胞系
        • OriCell®HPDE6-C7人正常胰腺导管上皮细胞系
        • OriCell®ZR-75-1人乳腺癌细胞系
        • OriCell®MCF-7人乳腺癌细胞系
        • OriCell®MDA-MB-231人乳腺癌细胞系
        • OriCell®T-47D人乳腺管癌细胞系
        • OriCell®SK-BR-3人乳腺腺癌细胞系
        • OriCell®PANC-1人胰腺癌细胞系
        • OriCell®HPAF-II人胰腺癌细胞系
        • OriCell®BxPC-3人原位胰腺腺癌细胞系
        • OriCell®AsPC-1人转移胰腺腺癌细胞系
        • OriCell®FTC-133人滤泡状甲状腺癌细胞系
        • OriCell®CAL-62人甲状腺癌细胞系
        • OriCell®BHT101人甲状腺癌细胞系
        • OriCell®KMH-2人甲状腺癌细胞系
        • OriCell®8305C人甲状腺癌细胞系
        • OriCell®B-CPAP人甲状腺乳头状癌细胞系
        • OriCell®SW579人甲状腺鳞癌细胞系
        • OriCell®TT人甲状腺导管癌细胞系
        • OriCell®AtT-20小鼠垂体瘤细胞系
        • OriCell®4T1小鼠乳腺癌细胞系
        • OriCell®Beta-TC-6小鼠胰岛素瘤胰岛β细胞系
        • OriCell®Pan02小鼠胰腺癌细胞系
        • OriCell®EMT-6小鼠乳腺癌细胞系
        • OriCell®LLC-MK2恒河猴肾细胞系
        • OriCell®Vero 非洲绿猴肾细胞系
        • OriCell®COS-7非洲绿猴SV40转化的肾细胞系
        • OriCell®PK-15猪肾细胞系
      • ● 免疫系统
        • OriCell®U-937人组织细胞淋巴瘤细胞系
        • OriCell®RAJI人Burkitt's淋巴瘤细胞系
        • OriCell®HMy2.CIR人B淋巴母细胞系
        • OriCell®A375 人恶性黑色素瘤细胞系
        • OriCell®A-431人皮肤鳞癌细胞系
        • OriCell®SK-MEL-28 人皮肤恶性黑色瘤细胞系
        • OriCell®SU-DHL-2人弥漫性组织淋巴瘤细胞系
        • OriCell®A875 人黑色素瘤细胞系
        • OriCell®HaCaT人永生化表皮细胞系
        • OriCell®3T3-L1 小鼠胚胎成纤维细胞(前脂肪细胞)系
        • OriCell®3T3-swiss albino小鼠胚胎成纤维系
        • OriCell®NIH/3T3小鼠胚胎成纤维细胞系
        • OriCell®EL4小鼠淋巴瘤细胞系
        • OriCell®B16小鼠黑色素瘤细胞系
        • OriCell®YUMM1.7 小鼠黑色素瘤细胞系
        • OriCell®B16-F10 小鼠皮肤黑色素瘤细胞系
        • OriCell®P388D1小鼠淋巴样瘤细胞系
        • OriCell®E.G7-OVA小鼠T淋巴瘤细胞系
        • OriCell®Ana-1小鼠巨噬细胞系
        • OriCell®C1498小鼠白血病细胞系
        • OriCell®P815小鼠肥大细胞瘤细胞系
        • OriCell®B16BL6 小鼠黑色素瘤细胞系
      • ● 运动(肌肉)系统
        • OriCell®HT-1080人纤维肉瘤系
        • OriCell®MG-63人骨肉瘤细胞系
        • OriCell®U-2 OS人骨肉瘤细胞系
        • OriCell®RD人恶性胚胎横纹肌瘤细胞系
        • OriCell®Saos-2人成骨肉瘤细胞系
        • OriCell®SW1353人软骨肉瘤细胞系
        • OriCell®A-673人横纹肌肉瘤细胞系
        • OriCell®C2C12小鼠成肌细胞系
        • OriCell®L6大鼠成肌细胞系
    • 荧光细胞系
      • ● 标记的细胞系
        • OriCell®A549 with GFP
        • OriCell®A549 with RFP
        • OriCell®A549 with Luciferase & GFP
        • OriCell®HCT 116 with GFP
        • OriCell®HCT 116 with RFP
        • OriCell®HCT 116 with Luciferase & GFP
        • OriCell®HT-29 with GFP
        • OriCell®HT-29 with RFP
        • OriCell®HT-29 with Luciferase & GFP
        • OriCell®Hep G2 with RFP
        • OriCell®MGC-803 with GFP
        • OriCell®MGC-803 with RFP
        • OriCell®MGC-803 with Luciferase & GFP
        • OriCell®KYSE520 with GFP
        • OriCell®KYSE520 with RFP
        • OriCell®KYSE520 with Luciferase & GFP
        • OriCell®MCF-7 with GFP
        • OriCell®MCF-7 with RFP
        • OriCell®MDA-MB-231 with GFP
        • OriCell®MDA-MB-231 with RFP
        • OriCell®BXPC-3 with GFP
        • OriCell®BXPC-3 with RFP
        • OriCell®BXPC-3 with Luciferase & GFP
        • OriCell®TCCSUP with GFP
        • OriCell®TCCSUP with RFP
        • OriCell®TCCSUP with Luciferase & GFP
        • OriCell®Hela with GFP
        • OriCell®Hela with RFP
        • OriCell®Hela with Luciferase & GFP
        • OriCell®SK-OV-3 with GFP
        • OriCell®SK-OV-3 with RFP
        • OriCell®U251 with GFP
        • OriCell®U251 with RFP
        • OriCell®U251 with Luciferase & GFP
        • OriCell®U-87 MG with GFP
        • OriCell®U-87 MG with RFP
        • OriCell®U-87 MG with Luciferase & GFP
        • OriCell®CT26.WT with GFP
        • OriCell®CT26.WT with RFP
        • OriCell®CT26.WT with Luciferase & GFP
        • OriCell®Hepa 1-6 with GFP
        • OriCell®Hepa 1-6 with RFP
        • OriCell®Hepa 1-6 with Luciferase & GFP
        • OriCell®4T1 with GFP
        • OriCell®4T1 with RFP
        • OriCell®Pan02 with GFP
        • OriCell®Pan02 with RFP
        • OriCell®Pan02 with Luciferase & GFP
        • OriCell®MBT2 with GFP
        • OriCell®MBT2 with RFP
        • OriCell®EMT-6 with GFP
        • OriCell®EMT-6 with RFP
        • OriCell®EMT-6 with Luciferase & GFP
  • 细胞培养试剂
    • 进口牛血清
      • ● OriCell®特级胎牛血清
      • ● OriCell®优级胎牛血清
      • ● OriCell®标准级胎牛血清
      • ● OriCell®去外泌体血清
      • ● OriCell®新生牛血清
      • ● OriCell®成年牛血清
    • 细胞培养基
      • ● 干细胞完全培养基
        • 骨髓间充质干细胞完全培养基
        • 脂肪间充质干细胞完全培养基
        • 胚胎干细胞完全培养基
        • 神经干细胞完全培养基
        • 脐带脐血肌腱干细胞完全培养基
        • 牙髓间充质干细胞完全培养基
        • 内皮细胞完全培养基
        • 神经元完全培养基
        • 星形胶质细胞完全培养基
        • 成纤维细胞完全培养基
      • ● 干细胞诱导分化试剂盒
        • 成骨诱导分化试剂盒
        • 成脂诱导分化试剂盒
        • 成软骨诱导分化试剂盒
        • 拟胚体(EB)形成试剂盒
        • 成神经元诱导分化试剂盒
        • 成星形胶质细胞诱导分化试剂盒
        • 成肝细胞诱导分化试剂盒
      • ● 干细胞无血清培养基
        • OriCell®成人骨髓间充质干细胞完全培养基(无血清Ⅱ型)
        • OriCell®成人脂肪间充质干细胞完全培养基(无血清Ⅱ型)
        • OriCell®人脐带间充质干细胞完全培养基(无血清Ⅱ型)
        • OriCell®人脐血间充质干细胞完全培养基(无血清II型)
        • OriCell®人牙髓间充质干细胞完全培养基(无血清 II 型)
      • ● 干细胞去外泌体完全培养基
        • 骨髓间充质干细胞去外泌体完全培养基
        • 脂肪间充质干细胞去外泌体完全培养基
        • 脐带脐血间充质干细胞去外泌体完全培养基
        • 牙髓间充质干细胞去外泌体完全培养基
      • ● 细胞系完全培养基
        • 消化系统相关培养基
        • 循环(心血管)系统相关培养基
        • 呼吸系统相关培养基
        • 生殖系统相关培养基
        • 泌尿系统相关培养基
        • 神经系统相关培养基
        • 免疫系统相关培养基
        • 内分泌系统相关培养基
    • 细胞培养辅助产品
      • ● 细胞冻存液
        • OriCell®通用无蛋白非程序冻存液
        • OriCell®通用血清型非程序冻存液
        • OriCell®神经干细胞无蛋白非程序冻存液
        • OriCell®神经干细胞无蛋白程序冻存液
      • ● 细胞因子
        • 白介素
        • 生长因子
        • 肿瘤坏死因子
        • 集落刺激因子
        • 干扰素
        • 趋化因子
        • 其它因子
      • ● 干细胞检测试剂盒
        • OriCell®间充质干细胞(人)表面标记检测试剂盒
        • OriCell®间充质干细胞(大鼠)表面标记检测试剂盒
        • OriCell®间充质干细胞(小鼠)表面标记检测试剂盒
      • ● 生长添加物
        • OriCell®NEAA细胞培养添加物(100×)
        • OriCell®ITS细胞培养添加物(100×)
        • OriCell®L-Glutamine (100×)谷氨酰胺添加物
      • ● 染色液
        • OriCell®油红O染色液 (Oil Red O Solultion)
        • OriCell®茜素红染色液 (Alizarin Red S Solution)
        • OriCell®阿利辛蓝染色液 (Alcian Blue 8GX Solultion)
      • ● 抗生素
        • OriCell®青霉素-链霉素溶液(100X)
        • OriCell®青霉素-链霉素-两性霉素B溶液(100X)
        • OriCell®青霉素-链霉素-庆大霉素溶液(100X)
        • OriCell®支原体清除试剂(100X)
      • ● 缓冲液
        • OriCell®PBS缓冲液(1X)
        • OriCell®Hank's Balanced Salt Solution(HBSS)
      • ● 蛋白酶
        • OriCell®胰蛋白酶细胞消化液(0.25%)
        • OriCell®无动物蛋白胰酶替代物
        • OriCell®Collagenase Type I (0.1%) 一型胶原蛋白酶
      • ● 辅剂
        • OriCell®明胶溶液(0.1%)
        • OriCell®Poly-L-lysine 多聚-L-赖氨酸
  • 细胞技术服务
    • 干细胞提取与鉴定服务
    • 干细胞定向诱导分化服务
    • 胎牛血清筛选服务
  • 市场活动
    • 促销活动
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MTX-ss-MBGN GO新型水凝胶避免肿瘤复发和促进骨再生

原发性和转移性骨肿瘤患者在切除病变组织后,往往面临着骨缺损困扰。为了延长患者的生存时间,临床医生既要对骨骼和邻近组织进行修复,又要采取化疗来避免肿瘤复发。然而,他们面临的难题是化疗副作用大,且肿瘤微环境下的骨再生不良,这可能导致治疗失败。

 

近日,中山大学光华口腔医学院领导的研究团队在Chemical Engineering Journal杂志上发表了题为“Injectable Tumor Microenvironment-Modulated Hydrogels with Enhanced Chemosensitivity and Osteogenesis for Tumor-Associated Bone Defects Closed-Loop Management”的研究论文。研究人员开发出一种受肿瘤微环境调节(TME),由介孔生物活性玻璃纳米粒子(MBGN)组成的载药型水凝胶,这种新型水凝胶(MTX-ss-MBGN GO) 能够发挥持久的骨修复功能并避免肿瘤复发,实现肿瘤相关骨缺损的闭环管理。

 

新型水凝胶

图1. 研究思路

 

研究材料与方法

骨肉瘤是导致肿瘤相关骨缺损的最常见原因,故在本研究中作为模型疾病。甲氨蝶呤(MTX)是骨肉瘤的一线化疗药物,被用作治疗(阳性)药物。此外,研究人员还使用了UMR-106大鼠骨肉瘤细胞和骨髓间充质干细胞(BMSC)研究不同药物试剂是否存在细胞毒性。本研究使用高转移性的生物发光骨肉瘤模型,在Balb/c裸鼠身上注射了荧光素酶标记的K7M2小鼠骨肉瘤细胞(由赛业提供)研究肿瘤生长和转移情况。

 

技术路线

制备MTX-ss-MBGN GO水凝胶并鉴定。

在细胞上评估MTX-ss-MBGN GO水凝胶对肿瘤生长和骨生成的影响。

在骨肉瘤小鼠模型上评估MTX-ss-MBGN GO水凝胶对肿瘤生长和转移的影响。

在健康SD大鼠上评估MTX-ss-MBGN GO水凝胶的成骨能力。

 

研究结果

MTX-ss-MBGN GO水凝胶的制备及鉴定

研究人员开发出一种可注射的水凝胶,由载药介孔生物活性玻璃纳米粒子(MBGN)、明胶(Gel)和氧化硫酸软骨素(OCS)组成。MBGN具有出色的骨缺损修复能力,还可以作为药物递送的纳米载体,与化疗药物结合发挥靶向抗癌作用。他们通过一系列酰胺化反应合成了载药MBGN(MTX-ss-MBGN)。这种纳米颗粒具有双重反应模式,携带分别对pH值起反应的酰胺键和对谷胱甘肽起反应的二硫键。

 

肿瘤微环境中的谷胱甘肽浓度比正常细胞高不少,并呈现酸性(pH = 4.0-6.8),因此可以在pH值较低和谷胱甘肽较高的微环境下实现对肿瘤特异性的药物递送。体外的药物释放实验证实,MTX-ss-MBGN纳米颗粒能够区分肿瘤组织和正常组织,通过双重反应模式释放MTX。

 

研究人员将含有MTX-ss-MBGN的Gel/OCS溶液注入术后区域中,这些溶液快速形成受肿瘤微环境调节的MTX-ss-MBGN GO水凝胶。药物释放实验表明,随着酸化和氧化还原环境的增加,大量MTX迅速释放。与MTX-ss-MBGN纳米颗粒相比,MTX-ss-MBGN GO水凝胶中存在Schiff碱键,能够更有效并更严格地抑制非肿瘤条件下的药物释放。

 

MTX-ss-MBGN GO水凝胶可抑制肿瘤生长并促进骨再生

为了探索MTX-ss-MBGN纳米颗粒的抗肿瘤机制,研究人员开展了多个实验。他们发现,经过纳米颗粒处理的UMR-106细胞,G1/S期比例、细胞凋亡和活性氧自由基(ROS)现象增加。这些结果表明,MTX-ss-MBGN纳米颗粒能够通过MTX应激和GSH消耗的协同抗肿瘤作用,诱导过量ROS产生、G1/S期细胞周期停滞和随后的肿瘤细胞凋亡,从而抑制UMR-106细胞增殖并提高化疗敏感性。

 

之后,他们进一步开展分析,发现MTX-ss-MBGN纳米颗粒响应残留肿瘤细胞的pH值和谷胱甘肽信号而快速靶向肿瘤细胞并释放MTX。这个过程将消耗细胞内质子和谷胱甘肽,导致肿瘤环境改变和代谢紊乱(图2)。氧化还原的失衡最终激活了p16-CYLD-CylinD1/MMP2/MMP9通路和肿瘤细胞凋亡。同时,MTX-ss-MBGN GO水凝胶可改善MTX诱导的骨丢失效应并促进BMSC的成骨分化。这些数据表明,水凝胶在早期具有抗肿瘤作用,在晚期具有促进骨再生能力。

 

新型水凝胶

图2. MTX-ss-MBGN GO水凝胶在疾病状态下被激活

 

MTX-ss-MBGN GO水凝胶具有很好的成骨能力和生物安全性

研究人员接下来在高度转移性的Balb/c裸鼠骨肉瘤模型上评估了MTX-ss-MBGN GO水凝胶的表现。他们发现,MTX-ss-MBGN GO水凝胶组小鼠的肿瘤再生受到显著抑制,而其存活时间明显长于对照组小鼠。同时,H&E染色、IHC染色和TUNEL分析的结果表明,MTX-ss-MBGN GO水凝胶诱导了细胞周期停滞和肿瘤细胞凋亡,从而严格限制肿瘤生长。

 

骨肉瘤患者的五年生存率为60-80%,但发生肺转移后生存率急剧下降至30%,因此,研究人员在小鼠模型上评估了MTX-ss-MBGN GO水凝胶对肿瘤转移的影响。他们发现,对照组均存在骨肉瘤转移,而MTX-ss-MBGN GO水凝胶组却未发现转移。同时,这种水凝胶不仅可作为抗肿瘤的治疗药物,还可以作为协调骨修复的再生支架,在骨缺损修复中发挥骨保护作用。与直接注射MTX相比,水凝胶可降低药物在小鼠体内的全身毒性。

 

在肿瘤相关骨缺损修复的晚期阶段,肿瘤已经被清除,治疗的主要目标转变为持久的骨重建。为了评估MTX-ss-MBGN GO水凝胶在健康状态下的长期成骨能力和全身毒性,他们使用了双侧骨缺损的SD大鼠模型。结果表明,MTX-ss-MBGN GO水凝胶具有强大且持久的成骨能力,同时,具有长期的生物安全性,对主要器官不会造成损失。

 

结论

新型水凝胶

图3. MTX-ss-MBGN GO水凝胶实现肿瘤相关骨缺损的闭环管理

 

综上所述,研究人员开发出一种受肿瘤微环境调节的MTX-ss-MBGN GO水凝胶,具有受控的药物释放能力、增强的化疗敏感性和持久的成骨能力,可根据疾病状态的变化来改变其功能(图3)。这种新型水凝胶可发挥持久的骨修复功能并避免肿瘤复发,实现肿瘤相关骨缺损的闭环管理,表明组织工程在功能恢复方面取得了重大进展。

 

原文检索:

[1] Min Cai, Xiaojun Li, MengXu et al. Injectable Tumor Microenvironment-Modulated Hydrogels with Enhanced Chemosensitivity and Osteogenesis for Tumor-Associated Bone Defects Closed-Loop Management. Chemical Engineering Journal, Volume 450, Part 2, 2022, 138086. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138086.

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