Matrigel - Matrigel - Wikipedia

Matrigel je jméno výrobku pro želatinu protein směs vylučovaná myší Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) sarkom buňky produkované Corning Life Sciences. Matrigel připomíná komplexní extracelulární prostředí nacházející se v mnoha tkáních a používají ho buněční biologové jako substrát (bazální membrána matrice) pro kultivaci buněk.[1][2]

Buněčná kultura

Běžným laboratorním postupem je dávkování malých objemů chlazeného (4 ° C) kapalného Matrigelu na laboratorní nádobí z plastických kultur. Při inkubaci při teplotě 37 ° C (tělesná teplota) proteiny Matrigelu polymerují (tuhnou) za vzniku gelu, který pokrývá povrch laboratorního vybavení.

Buňky kultivované na Matrigelu vykazují složité buněčné chování, které je jinak v laboratorních podmínkách obtížně pozorovatelné. Například, endoteliální buňky vytvářejte složité pavučinové sítě na povrstvených površích Matrigel, ale ne na plastových površích.[3] Tyto sítě velmi naznačují mikrovaskulární kapilární systémy, které dostávají živé tkáně krví. Matrigel jim tedy umožňuje pozorovat proces, kterým endotelové buňky vytvářejí takové sítě které mají velký výzkumný zájem.

Metastázový model

V některých případech mohou vědci upřednostňovat použití větších objemů Matrigelu k výrobě silných trojrozměrných gelů. Silné gely indukují buňky k migraci z povrchu gelu do jeho vnitřku. Toto migrační chování vědci studují jako model nádorová buňka metastáza.[Citace je zapotřebí ]

Screening proti rakovině

Farmaceutičtí vědci používají Matrigel k screeningu molekul léků. Typický experiment spočívá v přidání testované molekuly k Matrigelu a pozorování buněčného chování. Kandidáti jsou testované molekuly, které podporují tvorbu sítě endotelových buněk regenerace tkání terapie vzhledem k tomu testované molekuly, které inhibují tvorbu sítě endotelových buněk jsou kandidáty na protinádorové terapie. Podobně mohou mít testovací molekuly, které inhibují migraci nádorových buněk, potenciál jako protinádorová léčiva. Matrigel se také běžně používá k přípravě lidského nádoru xenografty u hlodavců v rámci programu objevování léků proti rakovině.[4] Matrigel je smíchán s zvěčněným člověkem rakovina buněk a směs se vstřikuje subkutánně dovnitř imunodeficitní myši. Lidský nádor se obvykle vytvoří za dva až čtyři týdny. Tento modelový systém umožňuje výzkumníkovi otestovat protirakovinovou sloučeninu u náhradního hostitele.

Složky

Schopnost Matrigelu stimulovat chování komplexních buněk je jeho důsledkem heterogenní složení. Hlavními složkami Matrigelu jsou strukturní proteiny, jako jsou laminin, nidogen, kolagen a heparansulfát proteoglykany, které prezentují kultivované buňky s adhezivem peptid sekvence, s nimiž by se setkali ve svém přirozeném prostředí.[1] Také jsou přítomni růstové faktory jako TGF-beta a EGF, které brání diferenciace a podporovat šíření mnoha typů buněk. K dispozici je také Matrigel se sníženým růstovým faktorem. Matrigel obsahuje další bílkoviny v malém množství a jeho přesné složení se může u jednotlivých šarží lišit. Z tohoto důvodu nemusí být Matrigel vhodný pro experimenty, které vyžadují přesnou znalost všech proteinů a koncentrací.

Embryonální kmenové buňky

Matrigel se také používá jako upevňovací substrát v embryonální kmenová buňka kultura.[5] Když jsou embryonální kmenové buňky pěstovány v nepřítomnosti podpůrných buněk, jsou k udržení ETC potřebné komponenty extracelulární matrice pluripotentní, nediferencovaný stav (samoobnovení). Jednou z těchto matric, které lze použít, je zředěný Matrigel. Pokud je přípravek Matrigel použit neředěný, podporuje růst a diferenciaci kmenových buněk.

Reference

  1. ^ A b Hughes, C.S., Postovit, L.M., Lajoie, G.A. (2010). „Matrigel: komplexní proteinová směs potřebná pro optimální růst buněčné kultury“. Proteomika. 10 (9): 1886–90. doi:10.1002 / pmic.200900758. PMID  20162561.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ Benton, G., George, J., Kleinman, H. K., Arnaoutova, I. (2009). "Pokrok ve vědě a technologii prostřednictvím 3D kultury na matici bazální membrány". Journal of Cellular Physiology. 221 (1): 18–25. doi:10,1002 / jcp.21832. PMID  19492404.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Arnaoutova, I., George, J., Kleinman, H. K. a Benton, G. (2009). „Test tvorby trubice endoteliálních buněk na bazální membráně dosáhne 20“. Angiogeneze. 12 (3): 267–74. doi:10.1007 / s10456-009-9146-4. PMID  19399631.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  4. ^ Benton, G., Kleinman, H. K., George, J., Arnaoutova, I. (2011). „Mnohostranné použití matrice podobné bazální membráně (BME / Matrigel) in vitro a in vivo s nádorovými buňkami“. International Journal of Cancer. 128 (8): 1751–7. doi:10.1002 / ijc.25781. PMID  21344372.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ Xu, C., Inokuma, M.S., Denham, J., Golds, K., Kundu, P., Gold, J.D., Carpenter, M.K. (2001). „Růst nediferencovaných lidských embryonálních kmenových buněk bez podavače“. Přírodní biotechnologie. 19 (10): 971–4. doi:10.1038 / nbt1001-971. PMID  11581665.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy