각질 줄기 세포 가소성을 모델링하기 위해 높은 처리량 표피 스페로이드 배양 시스템 구축

포유류 계층화 상피는 모든 생활 시스템에서 가장 복잡한 상피 아키텍처이며 가장 자주 손상과 부상의 대상이됩니다. 보호 조직으로서, 계층화된 상피는 복잡하고 효과적인 조직 손상 반응을 생성하기 위해 진화했습니다. 부상 시, 이러한 세포는 리니지 가소성 프로그램을 활성화해야하며, 이를 통해 부상당한 부위로 마이그레이션하여 수리^1,2,3을수행할 수 있습니다. 이 다각적 인 응답은 제대로 이해되지 않은 몇 가지 순차적 단계에서 발생합니다.

상피 재생의 복잡한 과정을 연구하는 데 있어 가장 큰 장애물은 세포 재생의 정의된 단계에서 동적 세포 활동을 포착할 수 있는 높은 처리량 모델 시스템의 발굴에 있습니다. 생체 내 마우스 모델은 상처 치유에 대한 관련 통찰력을 제공하고 인간의 재생 과정을 가장 밀접하게 재구성하지만, 개발은 힘든 노력과 상당한 비용이 필요하므로 처리량 용량을 제한합니다. 따라서 높은 처리량 규모에서 인간 상피 조직 재생의 기능적 조사를 가능하게 하는 시스템을 확립해야 하는 중요한 필요성이 존재합니다.

최근 몇 년 동안, 확장성 도전을 충족하기 위해 몇 가지 시도가 있었다. 이것은 생체 내 재생 컨텍스트를 밀접하게 모방하는 혁신적인 생체 외 및 전 생체 내 세포 기반 모델의 큰 확장을 통해 볼 수 있습니다. 여기에는 오르간 온 칩^4,스페로이드^5,오르간구이드⁶및 organotypic 배양^7의발전이 포함됩니다. 이러한 3D 셀 기반 시스템은 각각 고유한 이점을 제공하고 고유한 실험적 한계를 제시합니다. 현재까지 스페로이드 배양은 가장 비용 효율적이고 널리 사용되는 3D 세포 배양 모델로 남아 있습니다. 그리고 여러 보고서는 스페로이드 배양이 피부 줄기 세포 특성을 연구하는 데 사용될 수 있음을 나타내지만, 이러한 연구는 주로 동물 조직^8,9,또는 진피 섬유 아세포^10으로수행되었으며, 인간 표피 스페로이드 배양의 재생 특성을 철저히 특성화하는 보고가 거의 없습니다. 이 프로토콜에서 우리는 일반적인 인간 각질 세포 (NHKc)에서 표피 스페로이드 문화의 기능 개발, 문화 및 유지 보수를 자세히 설명합니다. 우리는 동등하게 시험관 내에서 표피 재생 및 각질 줄기 세포 가소성의 순차적 단계를 모델링하기 위해이 시스템의 유용성을 설명합니다.