Substratsteifigkeit moduliert die Freisetzung von extrazellulären Vesikeln in einem Modell von triple-negativem Brustkrebs

Ziel: Der Einfluss des Mikromilieus auf die Freisetzung von tumoral-abgeleiteten extrazellulären Vesikeln, der für biomedizinische Anwendungen von erheblichem Interesse ist, stellt weiterhin ein eher unerforschtes Gebiet dar. Ziel dieser Arbeit ist es, die Wechselbeziehung zwischen der Steifigkeit der extrazellulären Matrix (ECM) und der Freisetzung kleiner EVs aus Krebszellen zu untersuchen. Hier konzentrieren wir uns auf die Wechselbeziehung zwischen der ECM und kleinen extrazellulären Vesikeln (sEVs) und untersuchen insbesondere den unerforschten Aspekt des Einflusses der ECM-Steifigkeit auf die Freisetzung von sEVs. Methoden: Wir verwendeten eine gut untersuchte metastatische Zelllinie für triple-negativen Brustkrebs (TNBC), MDA-MB-231, als Modell zur Untersuchung der Freisetzung von sEVs durch Zellen, die auf Substraten unterschiedlicher Steifigkeit kultiviert wurden. Wir haben MDA-MB-231-Zellen auf zwei mit Kollagen beschichteten Polydimethylsiloxan (PDMS)-Substraten mit unterschiedlicher Steifigkeit (0,2 und 3,6 MPa) gezüchtet und sie mit einem harten Glassubstrat als Kontrolle verglichen, bevor wir die jeweiligen sEVs durch differentialer Ultrazentrifugation isoliert haben. Nach Prüfung der Zellwachstumsbedingungen, der Vitalität, der Morphologie durch Immunfluoreszenzmikroskopie und der Steifigkeit durch Rasterkraftmikroskopie (AFM) haben wir einen multiparametrischen Ansatz unter Verwendung komplementärer Techniken (AFM, Nanopartikelverfolgungsanalyse und asymmetrische Flussfeldflussfraktionierung mit einem Multi-Winkel Lichtstreuungsdetektor) genutzt, um die aus TNBC gewonnenen sEVs unter den verschiedenen Substratbedingungen zu charakterisieren. Ergebnisse: Wir beobachten, dass weiche Substrate die Weichheit und Abrundung der TNBC-Zellen induzieren. Dieser Effekt fördert die Freisetzung einer hohen Anzahl größerer sEVs. Fazit: Hier zeigen wir die Rolle der physikalischen Eigenschaften der ECM bei der Regulation der sEV-Freisetzung in einem TNBC-Modell. Während die molekularen Mechanismen, die diesen Effekt regulieren, weitere Untersuchungen erfordern, stellt unser Bericht einen Schritt in Richtung eines verbesserten Verständnisses des Dialogs zwischen ECM, Zellen und sEVs dar.