Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Матригель – это торговое название растворенного матрикса базальной мембраны, секретируемого клетками саркомы мыши Engelbreth Holm Swarm (EHS), производимого компанией Corning Life Sciences. Матригель имитирует богатую ламинином/коллагеном IV внеклеточную среду базальной мембраны, встречающуюся во многих тканях, и используется клеточными биологами в качестве субстрата (матрикса базальной мембраны) для культивирования клеток.
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.
Культура клеток
Обычная лабораторная процедура заключается в нанесении небольших объемов охлажденного (4 °C) жидкого Matrigel на пластиковую лабораторную посуду для культивирования тканей. При инкубации при 37 °C (температуре тела) белки Matrigel полимеризуются (твердеют), образуя рекомбинантную базальную мембрану, которая покрывает поверхность посуды. Клетки, культивируемые на Matrigel, демонстрируют сложное клеточное поведение, которое трудно наблюдать в лабораторных условиях иным способом. Например, эндотелиальные клетки формируют сложные сети, напоминающие паутину, на поверхностях, покрытых Matrigel, но не на пластиковых поверхностях. Эти сети очень напоминают микрососудистые капилляры, пронизывающие живые ткани кровью. Таким образом, Matrigel позволяет наблюдать процесс формирования таких сетей эндотелиальными клетками, что представляет большой интерес для исследований.
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.
Модель метастазирования
В некоторых случаях исследователи могут предпочесть использовать больший объем матригеля для создания толстых трехмерных гелей. Толстые гели стимулируют миграцию клеток с поверхности геля в егоглубь. Это поведение при миграции изучается исследователями в качестве модели метастазирования опухолевых клеток.
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.
Скрининг лекарственных средств против рака
Фармацевтические ученые используют Matrigel для скрининга лекарственных молекул. Типичный эксперимент заключается в добавлении тестовой молекулы в Matrigel и наблюдении за поведением клеток. Тестовые молекулы, стимулирующие образование сети эндотелиальных клеток, являются кандидатами для терапий регенерации тканей, в то время как тестовые молекулы, ингибирующие образование сети эндотелиальных клеток, являются кандидатами для противораковой терапии. Аналогично, молекулы, ингибирующие миграцию опухолевых клеток, также могут обладать потенциалом в качестве противораковых препаратов. Matrigel также широко используется для создания человеческих опухолевых ксенотрансплантатов у грызунов в рамках программ разработки противораковых препаратов. Matrigel смешивают с иммортализованными клетками рака человека и вводят подкожно иммунодефицитным мышам. Человеческая опухоль обычно формируется в течение двух-четырех недель. Эта модельная система позволяет исследователю протестировать противораковое соединение на суррогатном организме.
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.
Составляющие
Способность Матригеля стимулировать сложное поведение клеток обусловлена его гетерогенным составом. Основными компонентами Матригеля являются структурные белки, такие как ламинин, нидоген, коллаген и гепарансульфатные протеогликаны, которые предоставляют культивируемым клеткам адгезивные пептидные последовательности, с которыми они сталкиваются в естественной среде. При культивировании эмбриональных стволовых клеток в отсутствие клеток-подложки необходимы компоненты внеклеточного матрикса для поддержания плюрипотентного, недифференцированного состояния (самообновления). Одним из таких матриксов, который можно использовать, является разбавленный Матригель. При использовании в неразбавленном виде Матригель стимулирует рост и дифференцировку стволовых клеток.
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.