9.2.5 乳腺类器官培养基质选择

9.2.5 乳腺类器官培养基质选择

乳腺细胞外基质中最丰富的成分是胶原蛋白(包括胶原蛋白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)、层粘连蛋白、蛋白聚糖、糖胺聚糖和纤连蛋白[35,36]。ECM参与调控乳腺上皮细胞空间定位、基因表达、细胞分化、乳腺癌细胞的侵袭、转移和药物反应性,这表明ECM的动态重塑对于乳腺发育、乳腺癌发生发展和耐药都很重要[35,36]

目前乳腺类器官最常用的培养介质是Matrigel,其主要来源于Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)小鼠肉瘤细胞提取物[37]。Matrigel的主要成分是层粘连蛋白、胶原蛋白Ⅳ、巢蛋白和纤连蛋白,它们共同为类器官生长提供了一个模拟天然组织的3D微环境。相比于2D培养条件,Matrigel更接近于天然组织微环境,因此乳腺类器官能够保留类似于在正常人体乳腺组织的高阶组织结构。但Matrigel不包括乳腺ECM的所有成分,例如胶原蛋白(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)、蛋白聚糖和糖胺聚糖等,这些成分对乳腺细胞的影响仍不完全清楚。

除了Matrigel外,乳腺类器官还可以在含有Collagen I的凝胶中生长。与在Matrigel培养相比,使用Collagen I作为乳腺类器官基质能够促进乳腺导管分支形态发生,这表明Collagen I对于引发乳腺细胞浸润至细胞外空间至关重要;而基于Matrigel的培养系统主要诱导乳腺腺泡形成[38,39]。Nguyen-Ngoc等人发现,利用Matrigel和Collagen I的混合凝胶培养的类器官,提供了模拟体内乳腺分支形态发生的更准确的模型[39]

Matrigel和Collagen I组合的混合培养体系是乳腺类器官的另一种选择。已经有不少的研究团队利用正常人乳腺组织细胞、永生化乳腺细胞系或iPSCs在不同的培养基质中构建乳腺类器官进行相关研究(表9-1)。为了准确模拟人类乳腺分支形态发生,后续的研究中也需要继续摸索Matrigel和Collagen I的最佳混合比例。(https://www.daowen.com)

表9-1 构建乳腺类器官的细胞来源和基质选择

图示

(续表)

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