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2025-11-2519978 次瀏覽
耐思課堂 | 基質膠在成瘤實驗中的作用與原理

基質膠成瘤實驗

成瘤實驗(Tumorigenicity / Tumor formation assay)是腫瘤生物學研究中最重要的模型之一,用于評估細胞的腫瘤形成能力、侵襲性、藥物敏感性等。要讓細胞在體外形成結構穩定、行為真實的腫瘤模型,僅僅依靠二維表面遠遠不夠。
在此背景下,基質膠(Matrigel-like ECM)成為成瘤實驗中不可或缺的關鍵材料。使用高濃度基質膠,能準確模擬腫瘤在體內的生長狀況,相比體外實驗更接近體內環境,可以進行腫瘤生物學行為和治療藥物療效的研究和評價。

NEST已推出十余款GelNest?基質膠,廣泛適用于類器官培養、血管生成實驗、細胞侵襲(transwell)實驗、PDX、CDX模型實驗、(PDO)腫瘤球培養、腫瘤移植、皮下成瘤實驗、干細胞培養及細胞分化研究以及其他待開發實驗類型,助力客戶完成類器官培養。


01 基質膠是什么?

基質膠是一種來源于小鼠 Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)腫瘤基底膜的三維膠狀基質,其主要成分包括:

  • Laminin(層粘連蛋白:提供細胞黏附位點

  • Collagen IV(IV 型膠原):構成基底膜的核心結構

  • Entactin/Nidogen(連接蛋白):穩定 ECM 網絡

  • Heparan sulfate proteoglycans(硫酸肝素蛋白聚糖):參與信號傳遞

  • 多種生長因子(如 EGF, TGF-β, FGF 等):調控增殖、分化與遷移

這些成分共同構成高度仿生的細胞外基質(ECM),能夠顯著提

升腫瘤細胞的生理相關性(Physiological relevance)。



02 基質膠為何能顯著提升成瘤效率?

1. 提供三維支架,提高球體形成與穩定性

在成瘤實驗中:

  • 細胞需要三維空間來形成立體結構

  • ECM 提供黏附點,支持細胞聚集

  • 膠狀結構保證球體不易散開

基質膠的三維網絡使細胞能夠模擬體內組織結構,形成更緊實、更接近原發腫瘤的腫瘤球(tumor spheroids)或類器官(organoids)。

2. 提供生化信號,調控細胞行為

基質膠中的 ECM 與生長因子會直接影響:

  • 增殖速率

  • 細胞-細胞連接

  • 侵襲能力

  • 干性維持

  • 藥物反應

例如:
Laminin 可促進上皮細胞黏附與極化,EGF/FGF 則促進增殖與腫瘤球擴大。

這也是為什么不同批次的基質膠一致性,對實驗重復性尤其重要。

3. 模擬體內腫瘤微環境(Tumor Microenvironment,TME)

基質膠的 ECM 組成與生長因子結構,使其在人培養體系中能夠:

  • 還原腫瘤細胞在體內的“支架”和“信號場”

  • 模擬基底膜黏附、基質降解、侵襲等關鍵步驟

  • 影響細胞的表型、基因表達與遷移模式

因此,基質膠不僅是“膠”,更是決定模型真實性的關鍵變量



03 基質膠對不同成瘤實驗模型的影響

1. 皮下成瘤(in vivo xenograft)

基質膠混合細胞可顯著提高以下指標:

  • 初期定植效率

  • 成瘤速度

  • 腫瘤體積一致性

  • 動物間差異降低

在免疫缺陷小鼠中尤為明顯。

2. 3D 腫瘤球 / 類器官培養(in vitro)

基質膠是 3D 細胞培養的“基礎設施”,可以:

  • 形成立體組織結構

  • 模擬腫瘤的異質性

  • 提高藥物篩選的可信度

  • 保持干性維持(如癌癥干細胞模型)

這是許多科研人員從 2D 走向 3D 的核心材料。

3. 侵襲/遷移模型(Transwell + ECM)

基質膠可模擬基底膜,評估細胞:

  • 侵襲能力

  • 基質降解速度

  • EMT 狀態變化

其厚度與濃度直接影響實驗讀數。



04 耐思GelNest?基質膠優勢

  • GelNest?基質膠品質遠高于國際標準
?由小鼠腫瘤組織中提取的基底膜成分制備而成,主要成分有層粘連蛋白、IV型膠原蛋白硫酸肝素糖蛋白等。
?富含多種生長因子促進細胞分化、增殖和遷移


?可模擬生理環境中基底膜的特性,提高細胞培養的成功率和效果。

?GelNest?內控標準清晰,低內毒素款<1.5EU,常規款<4EU




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