stringtranslate.com

Матригель

Matrigel — торговое название солюбилизированной матрицы базальной мембраны, секретируемой клетками мышиной саркомы Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) , производимой Corning Life Sciences. Matrigel напоминает богатую ламинином/коллагеном IV внеклеточную среду базальной мембраны, обнаруженную во многих тканях, и используется биологами клеток в качестве субстрата ( матрицы базальной мембраны ) для культивирования клеток. [1] [2]

Культура клеток

Обычная лабораторная процедура заключается в нанесении небольших объемов охлажденного (4 °C) жидкого Матригеля на пластиковую лабораторную посуду для культивирования тканей. При инкубации при температуре 37 °C (температура тела) белки Матригеля полимеризуются (затвердевают), образуя рекомбинантную базальную мембрану, которая покрывает поверхность лабораторной посуды.

Клетки, культивируемые на Матригеле, демонстрируют сложное клеточное поведение, которое в противном случае трудно наблюдать в лабораторных условиях. Например, эндотелиальные клетки создают сложные паутинные сети на поверхностях, покрытых Матригелем, но не на пластиковых поверхностях. [3] Такие сети весьма напоминают микрососудистые капиллярные системы, которые наполняют живые ткани кровью. Таким образом, Матригель позволяет им наблюдать процесс, посредством которого эндотелиальные клетки создают такие сети , которые представляют большой исследовательский интерес.

Модель метастазирования

В некоторых случаях исследователи могут предпочесть использовать большие объемы Матригеля для получения толстых трехмерных гелей. Толстые гели побуждают клетки мигрировать с поверхности геля во внутреннюю часть. Это миграционное поведение изучается исследователями как модель метастазирования опухолевых клеток . [ необходима цитата ]

Скрининг на наличие противораковых препаратов

Ученые-фармацевты используют Матригель для скрининга молекул лекарственных препаратов. Типичный эксперимент состоит из добавления тестовой молекулы к Матригелю и наблюдения за поведением клеток. Тестовые молекулы, которые способствуют формированию сети эндотелиальных клеток, являются кандидатами для терапии регенерации тканей , тогда как тестовые молекулы, которые ингибируют формирование сети эндотелиальных клеток, являются кандидатами для противораковой терапии. Аналогично, тестовые молекулы, которые ингибируют миграцию опухолевых клеток, также могут иметь потенциал в качестве противораковых препаратов. Матригель также обычно используется для подготовки ксенотрансплантатов человеческих опухолей у грызунов в рамках программы по поиску лекарств от рака. [4] Матригель смешивают с бессмертными человеческими раковыми клетками, и смесь вводят подкожно иммунодефицитным мышам . Человеческая опухоль обычно формируется через две-четыре недели. Эта модельная система позволяет исследователю тестировать противораковое соединение на суррогатном хозяине.

Составляющие

Способность Матригеля стимулировать сложное поведение клеток является следствием его гетерогенного состава. Главными компонентами Матригеля являются структурные белки, такие как ламинин , нидоген , коллаген и гепарансульфат протеогликаны, которые представляют культивируемые клетки с адгезивными пептидными последовательностями, с которыми они сталкиваются в своей естественной среде. [1] Также присутствуют факторы роста , такие как TGF-бета и EGF, которые предотвращают дифференциацию и способствуют пролиферации многих типов клеток. Также доступен Матригель с пониженным содержанием факторов роста. Матригель содержит другие белки в небольших количествах, и его точный состав может варьироваться от партии к партии. По этой причине Матригель может не подходить для экспериментов, требующих точного знания всех белков и концентраций.

Эмбриональные стволовые клетки

Матригель также используется в качестве субстрата для прикрепления в культуре эмбриональных стволовых клеток . [5] Когда эмбриональные стволовые клетки выращиваются в отсутствие питающих клеток , необходимы компоненты внеклеточного матрикса для поддержания плюрипотентного , недифференцированного состояния (самообновления). Одной из таких матриц, которую можно использовать, является разбавленный Матригель. При использовании в неразбавленном виде Матригель способствует росту и дифференциации стволовых клеток.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Hughes, CS, Postovit, LM, Lajoie, GA (2010). «Матригель: сложная белковая смесь, необходимая для оптимального роста клеточной культуры». Proteomics . 10 (9): 1886–90. doi :10.1002/pmic.200900758. PMID  20162561.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Бентон, Г., Джордж, Дж., Кляйнман, ХК, Арнаутова, И. (2009). «Продвижение науки и технологий посредством 3D-культуры на базальной мембранной матрице». Журнал клеточной физиологии . 221 (1): 18–25. doi :10.1002/jcp.21832. PMID  19492404.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Арнаутова, И., Джордж, Дж., Кляйнман, ХК и Бентон, Г. (2009). «Исследование образования эндотелиальных трубок на базальной мембране исполняется 20 лет». Ангиогенез . 12 (3): 267–74. doi :10.1007/s10456-009-9146-4. PMID  19399631.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Бентон, Г., Кляйнман, ХК, Джордж, Дж., Арнаутова, И. (2011). «Многократное использование базальной мембраноподобной матрицы (BME/Matrigel) in vitro и in vivo с опухолевыми клетками». Международный журнал рака . 128 (8): 1751–7. doi : 10.1002/ijc.25781 . PMID  21344372.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ Xu, C., Inokuma, MS, Denham, J., Golds, K., Kundu, P., Gold, JD, Carpenter, MK (2001). «Рост недифференцированных эмбриональных стволовых клеток человека без использования фидеров». Nature Biotechnology . 19 (10): 971–4. doi :10.1038/nbt1001-971. PMID  11581665.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки