Biomaterials：新型模型用于分析蛋白质抑制靶向药物对组织物理特性的影响

细胞功能取决于通过调节蛋白质降解维持蛋白质稳态（蛋白质稳态）。蛋白质稳态的慢性失调与神经变性和年龄相关的疾病相关，并且靶向蛋白质降解装置的组分的药物越来越多地用于癌症治疗。然而，这些疾病的发病机制是因慢性失衡而非功能丧失介导其发病机制，目前尚未有研究药物对蛋白质抑制相关疾病中组织特性的复杂影响的研究模型。在这里，为了确定受损的蛋白质抑制微调的功能效果，我们将材料科学表征技术的组合应用于细胞衍生的骨样组织形成的体外模型，其中我们在药理学上扰乱了蛋白质降解。

结果表明，低水平抑制VCP/p97和蛋白酶体（降解机制的两个主要组成部分），对人体骨髓间充质基质细胞（hMSC）体外形成的骨样物质有明显不同的影响。具体而言，虽然蛋白酶体抑制轻度增强组织形成，拉曼光谱，基于原子力显微镜的压痕和电子显微镜成像显示VCP/p97抑制诱导更软，含有更少蛋白质的骨样组织的形成，似乎有更多结晶矿物，可能涉及异常的微结构和超结构组织。这些观察结果与传统成骨分析的结果形成对比，传统的成骨分析未能发现对矿化的任何影响。

总之，这些数据表明，hMSC中的轻度自身抑制障碍改变了它们形成的骨样物质，其方式可以解释与VCP/p97相关疾病相关的一些病理。他们还展示了定量材料科学方法在解决生物学和医学中长期存在的问题方面的实用性，并且可以形成临床前药物测试平台的基础，以开发针对由扰乱的蛋白质稳态或针对蛋白质降解的癌症疗法引起的疾病的治疗。我们的研究结果也可能对组织工程领域具有重要意义，因为细胞衍生生物材料支架的制造可能需要考虑蛋白质稳定以有效复制天然组织。

原始出处：

Sandra Loaiza, Silvia A. Ferreira, et al., An engineered, quantifiable in vitro model for analysing the effect of proteostasis-targeting drugs on tissue physical properties. Biomaterials. 2018 Nov; 183: 102–113.