Публикувано: 2023 г. | Последно преразгледано: май 2026 г.

Клетъчна линия MCF-7: Краеъгълен камък в изследванията на рака на гърдата и тестването на лекарства

Клетъчната линия MCF-7, създадена през 1973 г. от клетки на човешки аденокарцином на гърдата, заема водещо място в изследванията на рака на гърдата, като предоставя ключов модел за разкриване на сложната биология на раковите заболявания на гърдата, положителни по отношение на естрогенните и прогестероновите рецептори. Тези клетки служат като микрокосмос на човешкия рак на гърдата, проявявайки характеристики, които са от решаващо значение за изучаването както на хормонозависимия, така и на хормононезависимия туморен растеж. Изследователите използват клетките MCF-7, за да изследват сложната взаимодействие на хормони като естроген и тамоксифен при регулирането на пролиферацията на раковите клетки, като се впускат в молекулярните тънкости – от образуването на сфероиди до клиничното развитие на рака на гърдата.

В проучванията на метастатичния рак на гърдата клетките MCF-7 са от ключово значение и се използват в авангардни подходи, като вграждането им в микротъкани в скафолди или свободни хидрогели, които имитират естествената среда на тумора. Това спомага за задълбоченото изследване на метастатичното заболяване, особено при жени в постменопауза, както и на разликите в ефектите върху лявата и дясната гърда. Фармакогенетичните и фармакоепигенетичните съображения са в сърцевината на тези изследвания, като клетките MCF-7 хвърлят светлина върху специфичните за стадията характеристики на заболяването и реакциите към лечението in vivo.

Клетките MCF-7 служат също като основа в онкологичните проучвания за тестване на иновативни терапии, като електрохимиотерапия с високо напрежение, както и в животински модели, които точно възпроизвеждат човешките туморни клетки на гърдата. Ролята на мезенхимните стволови клетки в модулирането на поведението на тези туморни клетки е друг аспект, който е под лупа. Освен това, разбирането на взаимодействието между естроген, андроген и растежа на клетките на рака на гърдата чрез MCF-7 предоставя безценна информация, която подхранва непрекъснатото търсене на знания в постоянно развиващата се област на изследванията върху рака.

Клетъчна линия MCF-7: Произход и обща информация

Преди да се започне работа с клетъчната линия MCF-7, е от съществено значение да се разберат морфологията, размерът на клетките и други общи характеристики.

Наименованието „MCF-7“ е съкращение от Michigan Cancer Foundation – 7. Тя е създадена от д-р Soule в Michigan Cancer Foundation в Детройт, Мичиган. Тази клетъчна линия е изолирана през 1970 г. от плеврален излив на 69-годишна жена от кавказката раса с метастатичен аденокарцином на гърдата. MCF-7 е подтип Luminal A на рак на гърдата, който експресира рецептори за естроген, прогестерон и глюкокортикоиди [1, 2]. 

Клетките MCF-7 са хормонозависими ракови клетки на гърдата. Тези клетки на млечния епител имат нисък метастатичен потенциал и са по-малко агресивни в сравнение с хормононезависимите клетки MDA-MB-231 [3].

• Морфология на клетките MCF-7: епителиоподобна морфология; клетките растат като монослоеве със силни междуклетъчни адхезии; вид, наподобяващ калдъръм
  
• Размер на клетките: варира между 19,9 μm и 33,9 μm
• Геном и плоидност: Модален брой хромозоми: 82; Диапазон на плоидността: от 66 до 87
• Варианти на клетъчната линия MCF-7: Съществуват множество KO-варианти, които проявяват различни генетични профили и генна експресия в сравнение с оригиналните клетки MCF-7 [4]

Информация за клетъчната култура на клетките MCF-7

MCF-7 е широко използвана клетъчна линия в изследователските лаборатории за рак на гърдата. Преди да започнете култивирането на тези клетки, вероятно ще възникнат много въпроси, като например: какво е времето за удвояване на клетките MCF-7? Клетките MCF-7 адхезивни ли са? И каква е културалната среда за клетките MCF-7? В този раздел ще обсъдим следните ключови точки:

Аспект

Описание

Време за удвояване

Средното време за удвояване на клетките MCF-7 е 24 часа

Прилепнали или в суспензия

Клетките MCF-7 са адхезивни клетки, които растат като монослоеве и образуват клетъчни агрегати

Плътност на засяване

Бавно растящите клетки MCF-7 се засяват при плътност 3 x 10^4 клетки/cm^2. След отстраняване на средата адхезивните клетки MCF-7 се промиват с 1 x PBS. Клетките се отделят с помощта на разтвор за пасажиране Accutase. Добавя се културална среда и клетките се центрофугират. Клетъчните пелети се ресуспендират и се прехвърлят в нови колби с прясна среда за растеж

Среда за растеж

За отглеждане на MCF-7 клетки се използва минимална есенциална среда на Игъл (EMEM), допълнена с 10% FBS и 2,5 mM L-глутамин. Средата се подменя 2 до 3 пъти седмично

Условия за отглеждане

Клетките MCF-7 се отглеждат във влажен инкубатор при 37°C с 5% CO₂

Съхранение

Клетките се съхраняват във фазата на пари на течен азот (-195 °C), за да се поддържа жизнеспособността им

Процес на замразяване и среда

За замразяването на клетките MCF-7 се предпочита методът на бавно замразяване, при който температурата се понижава постепенно с 1 °C, за да се запази жизнеспособността на клетките. Средата за замразяване, използвана за клетките MCF-7, е CM-1 или CM-ACF

Процес на размразяване

Замразените MCF-7 клетки се разбъркват бързо в предварително затоплена водна баня (37°C) в продължение на 40–60 секунди. В епруветката се оставя малък леден буцик, за да се поддържа хладна. Клетките могат да се култивират директно във флакона с прясна среда за растеж или да се центрофугират, за да се отстрани средата за замразяване. Полученият клетъчен пелетен остатък се ресуспендира внимателно в прясна среда и се разпределя във флакони за растеж

Ниво на биологична безопасност

За работа с тройно-позитивните клетки MCF-7 се използва ниво на биологична безопасност 1

Публикувано: 2023 г. | Последно преразгледано: май 2026 г.

Клетки MCF-7: Предимства и ограничения

Всички ракови клетъчни линии имат своите предимства и недостатъци. Какви са предимствата на клетките MCF-7, които ги правят привлекателни за използване в научни изследвания? И какви са ограниченията на клетъчната линия MCF-7?

Предимства

Клетъчната линия MCF-7 има много предимства. Ето някои от най-важните:

• Добре охарактеризирана: Клетъчната линия MCF-7 е добре охарактеризирана, което я прави често срещан избор в лабораториите за изследване на рака.
• Чувствителни към естроген: MCF-7 са ракови клетки на гърдата, чувствителни към естроген. Те зависят от естрогена за растеж и пролиферация и изразяват по-високи нива на мРНК на естрогенния рецептор-алфа (ERα) в сравнение с ERβ. Това прави клетките MCF-7 изключително полезни за изучаване на ролята на сигнализацията на естрогенния рецептор в биологията на рака на гърдата.
• Хормонозависими: Клетките MCF-7 са представителни модели на рецептор-позитивен, хормонозависим рак на гърдата.

Ограничения

Ограниченията, които обикновено се приписват на клетките MCF-7, са:

• Бавен темп на растеж: В сравнение с други клетъчни линии на рак на гърдата, клетките MCF-7 растат бавно. Поради това тези клетки се засяват при относително висока клетъчна плътност, за да се провеждат различни експерименти с клетъчни култури.

Клетки MCF-7: мултидисциплинарни изследвания и значение за рака на гърдата

Характеризиране на рака на гърдата с клетки MCF-7

Клетките MCF-7 са основен елемент в изследванията на рака на гърдата, като произхождат от тъкан на човешки аденокарцином на гърдата през 1973 г. Тези клетки са особено важни при изследването на естроген-рецептор-позитивния рак на гърдата поради експресията на естрогенни рецептори. Те позволяват на изследователите да проучват нюансите на естроген-зависимия растеж и ефикасността на хормоналните терапии като тамоксифен, като по този начин допринасят за по-доброто изясняване на механизмите на действие и резистентността към тези лечения.

Освен за проучвания, свързани с хормоните, клетките MCF-7 са от ключово значение за изследването на рака на гърдата на молекулярно ниво. Приложението им варира от анализиране на молекулярния профил на туморите до изучаване на пролиферацията и прогресията на раковите клетки в двуизмерни култури и триизмерни микротъкани в скафолди, които точно отразяват микросредата на тумора in vivo.

Борба с лекарствената резистентност при рака на гърдата

Клетките MCF-7 са допринесли значително за разбирането и преодоляването на лекарствената резистентност при лечението на рака на гърдата. Чрез индуциране на резистентност чрез излагане на високи дози химиотерапевтични лекарства изследователите могат да изследват механизмите, които водят до рецидив на рака и намаляване на процента на преживяемост при пациентите. Задълбочени проучвания с участието на клетки MCF-7 разкриха ролята на дългата некодираща РНК HOTAIR в лекарствената резистентност, като предоставиха потенциална мишена за терапевтична интервенция.

Непрекъснатото разработване на химиотерапевтични лекарства също разчита на клетките MCF-7 за скрининг на противораковия потенциал на различни вещества, включително природни продукти, синтетични съединения и наночастици. Тези усилия са от съществено значение за създаването на по-ефективни методи за лечение на рак на гърдата, които могат да се справят с лекарствено-устойчиви щамове ракови клетки.

Напредък в терапевтичното развитие и клиничните приложения

Познанията, придобити от изследванията с използване на клетки MCF-7, намират приложение в терапевтичното развитие при рака на гърдата. Като ключов инструмент за предклинично тестване, клетките MCF-7 се използват за скрининг на съединения, определяне на цитотоксичността и оценка на индуцирането на апоптоза. Това изследване има дълбоко значение за бъдещите клинични приложения, където резултатите от проучванията с клетки MCF-7 ще продължат да предоставят информация за иновативни стратегии за подобряване на грижите за пациентите и резултатите от лечението.

Клетки MCF-7: Публикации

Има множество публикации относно клетките MCF-7. В тази секция ще бъдат разгледани само някои забележителни примери:

Потискането на lncRNA‑HOTAIR намалява лекарствената резистентност на клетките на рак на гърдата към доксорубицин чрез сигналния път PI3K/AKT/mTOR

Тази статия е публикувана в списанието „Experimental and Therapeutic Medicine“ през 2019 г. от Zhixiang Li и колеги. Проучването предлага, че потискането на дългите некодиращи РНК HOTAIR елиминира резистентността към доксорубицин в клетките на рак на гърдата MCF-7 чрез регулиране на сигналния път PI3K/AKT/mTOR.

Гуаджадиал обръща мултилекарствената резистентност чрез инхибиране на експресията на ABC-транспортерите и потискане на PI3K/Akt пътя в лекарствено-резистентните клетки на рак на гърдата

Тази публикация в списанието „Chemico-Biological Interactions“ използва родителски и лекарствено-резистентни клетки MCF-7, за да проучи ефекта на съединението гуаджадиал върху лекарствената резистентност. Това съединение инхибира експресията на ABC-транспортера и потиска PI3K/AKT пътя, за да преодолее мултилекарствената резистентност.

Синергични взаимодействия на каннабидиола с химиотерапевтични лекарства в MCF7-клетки: Начин на взаимодействие и протеомичен анализ на механизмите

Тази публикувана статия описва синергичното взаимодействие на каннабидиола и пет химиотерапевтични лекарства в клетки MCF-7. Проучването предлага синергични адювантни терапии на базата на каннабидиол за лечение на рак на гърдата.

Фенолен състав на някои тунизийски лечебни растения, свързани с антипролиферативен ефект върху човешките MCF-7 клетки при рак на гърдата

Тази статия, публикувана в списанието „The EuroBiotech Journal“, използва клетки MCF-7 за оценка на антитуморния ефект на фенолните съединения, присъстващи в някои тунизийски лечебни растения.

Нови биогенни сребърни наночастици, получени от листа на Allium cepa, с антимикробни, антиоксидантни и противоракови ефекти върху клетъчната линия MCF-7

В проучването са предложени зелени наночастици, натоварени с екстракт от листа на Allium cepa, като кандидат за лекарство. Тези наночастици проявяват противоракова и антиоксидантна активност в клетките MCF-7.

Клетки MCF-7 – ресурси: протоколи, видеоклипове и др.

MCF-7 е често култивирана клетъчна линия на рак на гърдата. Има няколко налични ресурса за тази клетъчна линия, които обясняват протоколите за работа с нея, култивирането ѝ и трансфекцията.

Протоколи за клетъчна култура

По-долу са изброени някои ресурси, съдържащи информация за култивирането на клетки MCF-7.

• Разделяне на клетки: Този документ ще ви помогне да се запознаете с процеса на пасажиране и размразяване на клетките MCF-7.
• Клетки MCF-7: Тази статия ще ви предостави всички основни и разширени познания за клетките MCF-7. Тя включва и протокол за култивиране на клетки MCF-7.

Протоколи за трансфекция

Ето някои източници, съдържащи методи за трансфекция на клетъчната линия MCF-7.

• Трансфекция на плазмидна ДНК в клетки MCF-7: Този линк към уебсайт ще ви предостави подробен протокол за трансфекция на клетки MCF-7.
• Трансфекция на клетки MCF-7: Този линк съдържа оптимизирани протоколи за трансфекция, свързани с клетъчната линия MCF-7, споделени от учени от цял свят.

Видеоклипове, свързани с клетъчната линия MCF-7

Има много видеоматериали за клетките MCF-7. Тук ще разгледаме някои от тях, свързани с трансфекцията и култивирането на MCF-7.

• Трансфекция на клетки MCF-7: Това видео показва протокола за трансфекция на клетки MCF-7.
• Пасиране на клетки: Това видео обяснява основния протокол, който се следва при култивирането на клетъчни линии.
• Замразяване на адхезивни клетки: Това видео съдържа информация относно замразяването на адхезивни клетъчни линии.

Надяваме се, че тази статия ви е била полезна за работата, субкултивирането и поддържането на клетки MCF-7. Освен това тя може да ви помогне да научите повече за предимствата и приложенията в научните изследвания на тази клетъчна линия. Ако планирате да работите с клетки MCF-7, поръчайте от нас.

Източници

1. Moon, H.-r., и др., „Характеристика на инвазията при рак на гърдата според подтипа с помощта на микрофлуидна туморна платформа.“ PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M., и др., „Взаимодействие на ядрените рецептори (ER, PR и GR) и техните стероидни хормони в клетки MCF-7“. Mol Cell Biochem, 2016, 422(1-2)
3. Комша, Ш., А.М. Чимпеан и М. Райка, „Историята на клетъчната линия на рак на гърдата MCF-7: 40 години опит в научните изследвания“. Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Ли, А.В., С. Остеррайх и Н.Е. Дейвидсън, „Клетките MCF-7 – променят хода на изследванията и грижите за рака на гърдата в продължение на 45 години“. JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Ли, З. и др., „Потискането на lncRNA‑HOTAIR намалява лекарствената резистентност на клетките на рак на гърдата към доксорубицин чрез сигналния път PI3K/AKT/mTOR.“ Experimental and therapeutic medicine, 2019, 18(1)
6. Ли, Й., и др., „Гуаджадиал преодолява мултилекарствената резистентност чрез инхибиране на експресията на ABC-транспортерите и потискане на PI3K/Akt пътя в лекарствено-резистентните клетки на рак на гърдата.“ Chemico-Biological Interactions, 2019, 305
7. Руенрароенгсак, П., и др., „Насочено чрез Frizzled-7 доставяне на наночастици от цинков оксид до лекарствено-устойчиви клетки на рак на гърдата.“ Nanoscale, 2019, 11(27)
8. Шрихастини, В., и др., „Биоактивни съединения от растителен произход, техните противоракови ефекти и in silico подходи като алтернативна стратегия за целево лечение на рак на гърдата: Актуализиран преглед.“ Cancers, 2021, 13(24)
9. Ердоган, О. и др., „Екологичен синтез на наночастици от сребро чрез екстракти от листа на Cynara scolymus: Характеристика, противораков потенциал при фотодинамична терапия в клетки MCF7.“ PloS one, 2019, 14(6)
10. Барбоса, А.М. и Ф. Мартел, „Насочване към глюкозните транспортери за терапия на рака на гърдата: Ефектът на естествени и синтетични съединения.“ Cancers, 2020, 12(1)