Матригель: Жасуша өсіру және зерттеулердегі қолданысы
Matrigel
Matrigel – жасушаларды өсіру үшін қолданылатын, жануарлардың базальдық мембранасынан алынған өнім. Жасуша өсіруде маңызды, күрделі жасуша әрекеттерін көрсетеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Matrigel – Corning Life Sciences компаниясы өндіретін, Engelbreth Holm Swarm (EHS) егеуқұйрық саркома жасушалары секрециялайтын ерітілген базальдық мембрана матрицасының тікелей атауы. Matrigel көптеген тіндерде кездесетін ламининге/коллаген IV-ке бай базальдық мембраналық клеткадан тыс ортаға ұқсас және клеткалық биологтар оны клеткаларды өсіруге арналған субстрат (базальдық мембрана матрицасы) ретінде пайдаланады.
Matrigel is the trade name for the solubilized basement membrane matrix secreted by Engelbreth Holm Swarm (EHS) mouse sarcoma cells produced by Corning Life Sciences. Matrigel resembles the laminin/collagen IV rich basement membrane extracellular environment found in many tissues and is used by cell biologists as a substrate (basement membrane matrix) for culturing cells.
Ұяшық өсіру
Жалпы зертханалық процедура – салқындатылған (4 °C) Matrigel сұйығын пластикалық жасуша культурасы ыдыстарына тарату болып табылады. 37 °C (дене температурасы) температурасында инкубацияланған кезде Matrigel ақуыздары полимерленеді (қаттынып) және ыдыстың бетін жабатын рекомбинантты базалық мембрана құрайды. Matrigel-де өсірілген жасушалар зертхана жағдайында байқау қиын болатын күрделі жасушалық мінез-құлық көрсетеді. Мысалы, эндотелий жасушалары Matrigel жабылған беттерде, бірақ пластикалық беттерде емес, құрметті тор тәрізді күрделі желілер құрайды. Мұндай желілер тірі тіндерді қанмен қамтитын микроқантамырлар жүйесін еске түсіреді. Осылайша, Matrigel эндотелий жасушаларының осындай желілерді қалай құратынын, зерттеушілерге үлкен қызығушылық тудыратын процесті байқауға мүмкіндік береді.
A common laboratory procedure is to dispense small volumes of chilled (4 °C) liquid Matrigel onto plastic tissue culture labware. When incubated at 37 °C (body temperature) the Matrigel proteins polymerize (solidify) producing a recombinant basement membrane that covers the labware's surface. Cells cultured on Matrigel demonstrate complex cellular behavior that is otherwise difficult to observe under laboratory conditions. For example, endothelial cells create intricate spiderweb like networks on Matrigel coated surfaces but not on plastic surfaces. Such networks are highly suggestive of the microvascular capillary systems that suffuse living tissues with blood. Hence, Matrigel allows them to observe the process by which endothelial cells construct such networks that are of great research interest.
Метастаздық модель
Кейбір жағдайларда зерттеушілер қалың үш өлшемді гельдер жасау үшін көбірек Matrigel қолдануға дайын болуы мүмкін. Қалың гельдер жасушаларды гельдің бетінен ішке қарай жылжуға ынталандырады. Зерттеушілер бұл жылжу үрдісін ісік жасушаларының метастаздануын модельдеу үшін зерттейді.
In some instances researchers may prefer to use greater volumes of Matrigel to produce thick three dimensional gels. Thick gels induce cells to migrate from the gel's surface to its interior. This migratory behavior is studied by researchers as a model of tumor cell metastasis.
Қатерлі ісікке қарсы дәрілік препараттарды скринингтеу
Фармацевтикалық ғалымдар препарат молекулаларын тексеру үшін Matrigel-ді қолданады. Типик эксперимент Matrigel-ге сынақ молекуласын қосудан және жасушалардың мінез-құлқына бақылау жасаудан тұрады. Эндотелийлік жасушалар желісінің қалыптасуын күшейтетін сынақ молекулалары тіндерді жаңарту терапиясы үшін, ал эндотелийлік жасушалар желісінің қалыптасуын тежейтін сынақ молекулалары қатерлі ісікке қарсы терапия үшін кандидаттар болып табылады. Сондай-ақ, ісік жасушаларының қозғалысын тежейтін сынақ молекулалары да қатерлі ісікке қарсы препараттар ретінде әлеуетке ие болуы мүмкін. Matrigel сонымен қатар қатерлі ісікке қарсы препараттарды іздестіру бағдарламасының бөлігі ретінде кеміргіштерде адам ісігінің ксенотрансплантаттарын дайындау үшін кеңінен қолданылады. Matrigel-ді мәңгілік адам қатерлі ісік жасушаларымен араластырып, осы қоспаны иммуножеткіліксіз тышқандарға тері астына жібереді. Адам ісігі әдетте екі-төрт апта ішінде пайда болады. Бұл модельдік жүйе зерттеушіге қатерлі ісікке қарсы препаратты балама организмде сынауға мүмкіндік береді.
Pharmaceutical scientists use Matrigel to screen drug molecules. A typical experiment consists of adding a test molecule to Matrigel and observing cellular behavior. Test molecules that promote endothelial cell network formation are candidates for tissue regeneration therapies whereas test molecules that inhibit endothelial cell network formation are candidates for anti cancer therapies. Likewise, test molecules that inhibit tumor cell migration may also have potential as anti cancer drugs. Matrigel is also commonly used to prepare human tumor xenografts in rodents as part of a cancer drug discovery program. Matrigel is mixed with immortalized human cancer cells and the mixture is injected subcutaneously in immunodeficient mice. A human tumor usually forms in two to four weeks. This model system allows a researcher to test an anti cancer compound in a surrogate host.
Құрауыш бөліктер
Matrigel-дің күрделі жасуша мінез-құлқын стимуляциялау қабілеті оның әртүрлі құрамының нәтижесі болып табылады. Matrigel-дің басты компоненттері – ламинин, нидоген, коллаген және гепаран сульфаты протеогликандары сияқты құрылымдық белоктар, олар өсірілген жасушаларға табиғи ортада кездесетін жабысқақ пептидтік тізбектерді ұсынады. Эмбриондық дің жасушалары қоректендіруші жасушаларсыз өсірілгенде, олардың көпұрпақты, дифференциацияланбаған күйін (өзін-өзі жаңарту) сақтау үшін клеткадан тыс матрица компоненттері қажет. Осы қолданылатын матрицалардың бірі – сұйылтылған Matrigel. Егер сұйылтылмаған күйде қолданылса, Matrigel дің жасушаларының өсуін және дифференциациялануын стимуляциялайды.
The ability of Matrigel to stimulate complex cell behavior is a consequence of its heterogeneous composition. The chief components of Matrigel are structural proteins such as laminin, nidogen, collagen and heparan sulfate proteoglycans which present cultured cells with the adhesive peptide sequences that they would encounter in their natural environment. When embryonic stem cells are grown in the absence of feeder cells, extracellular matrix components are needed to maintain the pluripotent, undifferentiated state (self renewal). One of these matrices that can be used is diluted Matrigel. When used undiluted, Matrigel promotes stem cell growth and differentiation.