Матригель - Википедия - Matrigel

Матригель это торговое наименование для студенистого белок смесь, секретируемая мышами Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) саркома клетки производства Corning Life Sciences. Матригель напоминает сложную внеклеточную среду, обнаруженную во многих тканях, и используется клеточными биологами в качестве субстрата (базальная мембрана матрица) для культивирования клеток.[1][2]

Культура клеток

Обычной лабораторной процедурой является нанесение небольших объемов охлажденного (4 ° C) жидкого матригеля на пластиковую лабораторную посуду для культивирования тканей. При инкубации при 37 ° C (температура тела) белки Matrigel полимеризуются (затвердевают), образуя гель, который покрывает поверхность лабораторной посуды.

Клетки, культивируемые на матригеле, демонстрируют сложное клеточное поведение, которое иначе трудно наблюдать в лабораторных условиях. Например, эндотелиальные клетки создавать сложные сети, подобные паутине, на поверхностях с покрытием Matrigel, но не на пластиковых поверхностях.[3] Такие сети очень указывают на микрососудистые капилляр системы, которые наполняют живые ткани кровью. Следовательно, Матригель позволяет им наблюдать процесс, с помощью которого эндотелиальные клетки создают такие сети которые представляют большой исследовательский интерес.

Модель метастаза

В некоторых случаях исследователи могут предпочесть использовать большие объемы матригеля для получения густых трехмерных гелей. Толстые гели побуждают клетки мигрировать с поверхности геля во внутреннюю часть. Это миграционное поведение изучается исследователями как модель опухолевая клетка метастаз.[нужна цитата ]

Скрининг на лекарства от рака

Ученые-фармацевты используют Матригель для проверки молекул лекарств. Типичный эксперимент состоит из добавления тестовой молекулы к матригелю и наблюдения за клеточным поведением. Тестовые молекулы, которые способствуют формированию сети эндотелиальных клеток, являются кандидатами на регенерация тканей терапии, тогда как тестовые молекулы, которые ингибируют образование сети эндотелиальных клеток являются кандидатами на противораковую терапию. Точно так же тестовые молекулы, которые ингибируют миграцию опухолевых клеток, также могут иметь потенциал в качестве противораковых препаратов. Матригель также широко используется для подготовки опухоли человека. ксенотрансплантаты у грызунов в рамках программы открытия лекарств от рака.[4] Матригель смешан с увековеченным человеком рак клетки и смесь вводят подкожно в иммунодефицитные мыши. Опухоль человека обычно формируется через две-четыре недели. Эта модельная система позволяет исследователю тестировать противораковое соединение на суррогатном хозяине.

Избиратели

Способность Матригеля стимулировать сложное поведение клеток является следствием его неоднородный сочинение. Основными компонентами Матригеля являются структурные белки, такие как ламинин, нидоген, коллаген и гепарансульфат протеогликаны, которые представляют культивируемые клетки с адгезивом пептид последовательности, с которыми они столкнутся в естественной среде.[1] Также присутствуют факторы роста как TGF-бета и EGF, которые предотвращают дифференциация и способствуют пролиферации многих типов клеток. Также доступен Матригель с пониженным содержанием фактора 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 прикрепляющей подложки в эмбриональная стволовая клетка культура.[5] Когда эмбриональные стволовые клетки выращивают в отсутствие питающих клеток, компоненты внеклеточного матрикса необходимы для поддержания плюрипотентный, недифференцированное состояние (самообновление). Одной из таких матриц, которую можно использовать, является разбавленный Матригель. В неразбавленном виде Матригель способствует росту и дифференцировке стволовых клеток.

Рекомендации

  1. ^ а б Хьюз, К.С., Постовит, Л.М., Ладжуа, Г.А. (2010). «Матригель: сложная белковая смесь, необходимая для оптимального роста клеточной культуры». Протеомика. 10 (9): 1886–90. Дои:10.1002 / pmic.200900758. PMID  20162561.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ Бентон, Г., Джордж, Дж., Клейнман, Х.К., Арнаутова, И. (2009). «Развитие науки и технологий с помощью 3D-культуры на матрице базальной мембраны». Журнал клеточной физиологии. 221 (1): 18–25. Дои:10.1002 / jcp.21832. PMID  19492404.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Арнаутова И., Джордж Дж., Клейнман Х. К., Бентон Г. (2009). «Анализ образования трубки эндотелиальных клеток на базальной мембране достигает 20 лет». Ангиогенез. 12 (3): 267–74. Дои:10.1007 / s10456-009-9146-4. PMID  19399631.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Бентон, Г., Клейнман, Х.К., 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. Дои:10.1002 / ijc.25781. PMID  21344372.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ Сюй, К., Инокума, М.С., Денхам, Дж., Голдс, К., Кунду, П., Голд, Д.Д., Карпентер, М.К. (2001). «Рост без кормления недифференцированных эмбриональных стволовых клеток человека». Природа Биотехнологии. 19 (10): 971–4. Дои:10.1038 / nbt1001-971. PMID  11581665.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

внешняя ссылка