测试了三种水凝胶作为可能的细胞外基质模拟物，以在实验室中建立可行的人小肠模型。
细胞外基质或ECM是决定周围组织的机械强度和柔性特征的分子网络。由于ECM以细胞组织特异性的方式组织，因此当在实验室中构建可以揭示重要生物功能的模型系统时，尽可能接近地模拟体内ECM是非常重要的。这对于肠道系统的模型尤其如此，其需要反映发生在真实的动物中的准确吸收和营养物通过事件。这项研究的作者认为，当他们比较三种不同类型的商业水凝胶时，ECM仿真是一个主要问题，这些水凝胶通常用于基于实验室的肠道功能模型。
作者，一组奥地利细胞生物学家，试图比较TheWell Biosciences的VitroGel®水凝胶基质与两种替代水凝胶Matrigel和Peptigel的特性，当用作体外人类小肠模型的主要成分时。这些水凝胶中的每一种都由大分子的复杂混合物组成，包括胶原蛋白和层粘连蛋白，使它们成为间质基质和基底膜（两种基本ECM类型）的潜在良好模拟物。然而，它们的具体组成和制备方法不同。当与小肠模拟系统中常用的细胞类型（如肠上皮细胞、产生粘液的杯状细胞和M细胞）结合时，这些ECM模拟水凝胶代表了一个非常关键的难题。
作者培养了各种内皮细胞系（例如，Caco-2细胞和HT 29-MTX细胞）。平板的威尔斯孔用20 μL基质胶或40 μL两种合成替代水凝胶之一Peptigel或TheWell Biosciences的VitroGel® 3D包被。在7天或14天的培养过程后，所得ECM模拟模块在其流变行为和其对细胞增殖的影响方面进行表征，包括药物渗透性，这是小肠的基本特征。值得注意的是，虽然这三种水凝胶产生的系统具有相似的粘度和对纯粹力的弹性，但与Matrigel或Peptigel相比，使用VitroGel的系统促进细胞增殖的倾向高出1.7倍。该差异具有统计学显著性。最后，在作者分析了具有不同内在渗透性的药物样物质通过这三个系统的运输情况后，他们发现在这方面，所有这些系统的行为都与离体系统相似。
总之，作者成功地建立了一个可行的人类小肠模型，在需要进行全面的动物试验之前，该模型对于药物渗透性测定非常有价值。他们用来提供ECM模拟物的所有水凝胶在这方面都是可行的，尽管VitroGel在促进细胞繁殖方面显然是最有效的，使其成为未来此类模型的首选水凝胶。
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文章来源：
Zeiringer, S., Wiltschko, L., Glader, C., et al. Development and characterization of an in vitro intestinal model including extracellular matrix and macrovascular endothelium. Molecular Pharmaceutics, 2023; in press. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.3c00532.
