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시험관 내 산소 미세환경은 세포 배양이 생리학적 및 병리생리학적 상태를 모델링하는 능력에 심각한 영향을 미칩니다. 세포 배양은 종종 고산소 상태로 간주되지만, 산소 확산성과 소비의 영향을 받는 세포 주변 산소 수준은 드물게 보고됩니다. 여기에서 우리는 몇 가지 세포 유형이 실제로 국소적 저산소 상태를 경험하고 있음을 보여주는 증거를 제공하며, 이는 세포 대사 및 기능에 중요한 의미를 갖습니다. 우리는 비만에서 자주 관찰되는 지방조직 저산소가 지방세포 기능 감소에 앞서 발생하기 때문에 처음에 지방세포에 초점을 맞추었습니다. 표준 조건에서 배양된 지방세포는 매우 해당작용적이며 생리학적 저산소를 나타내는 전사적 프로필을 보입니다. 세포 주변 산소를 증가시키면 포도당 흐름이 미토콘드리아로 전환되고, HIF1α 활성이 낮아지며 광범위한 전사 재배선이 발생했습니다. 기능적으로 지방세포는 아디포카인 분비와 인슐린 및 지질 분해 자극에 대한 민감성을 증가시켜 더 건강한 지방세포 모델을 재현했습니다. 세포 주변 산소를 증가시킴으로써 얻는 기능적 이점은 대식세포, hPSC 유래 간세포 및 심장 오르가노이드에서도 관찰되었습니다. 우리의 발견은 많은 말단 분화 세포 유형에서 산소가 제한적이며 세포 주변 산소를 고려하는 것이 배양 모델의 질, 재현성 및 전이 가능성을 개선함을 보여줍니다.
Tan et al. (금요일)은 이 문제를 연구했습니다.