Клетъчна линия MCF-7: Крайъгълен 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, е в челните редици на изследванията на рака на гърдата, като представлява изключително важен модел за разкриване на сложната биология на естроген и прогестерон рецептор-позитивния рак на гърдата. Тези клетки служат като микрокосмос на човешкия рак на гърдата, като притежават характеристики, които са от решаващо значение за изучаване на хормонозависимия и независимия туморен растеж. Изследователите използват клетки MCF-7, за да проучат сложния танц на хормони като естроген и тамоксифен при регулирането на пролиферацията на раковите клетки, като навлизат в молекулярните тънкости от формирането на сфероиди до клиничната прогресия на рака на гърдата
В изследванията на метастатичния рак на гърдата MCF-7 клетките са от ключово значение и се използват в авангардни подходи като вграждане в микротъкани в скелети или свободни хидрогелове, имитиращи естествената среда на тумора. Това спомага за внимателно изследване на метастатичното заболяване, особено при жени в постменопауза, и на различното въздействие върху лявата и дясната гърда. Фармакогенетичните и фармакоепигенетичните съображения са в основата на това изследване, като клетките MCF-7 хвърлят светлина върху специфичните за стадия характеристики на заболяването и отговорите към лечението in vivo.
Клетките MCF-7 служат и като основа в онкологичните изследвания за тестване на иновативни терапии, като например електрохимиотерапия с високо напрежение, и в животински модели, които точно копират човешки туморни клетки на гърдата. Ролята на мезенхимните стволови клетки в модулирането на поведението на тези туморни клетки е друг аспект, който се проучва внимателно. Освен това разбирането на взаимодействието между естрогена, андрогена и растежа на клетките на рака на гърдата чрез MCF-7 осигурява безценни прозрения, подхранващи непрекъснатия стремеж към познание в постоянно развиващата се област на изследванията на рака.
Клетъчна линия MCF-7: Произход и обща информация
Преди да започнете работа с клетъчната линия MCF-7, е важно да разберете, морфологията, размера на клетките и други общи характеристики.
Наименованието "MCF-7" означава Michigan Cancer Foundation - 7. Тя е създадена от д-р Соул в Мичиганската фондация за борба с рака в Детройт, Мичиган. Тази клетъчна линия е изолирана през 1970 г. от плеврален излив на 69-годишна жена от кавказки произход с метастатичен аденокарцином на гърдата. MCF-7 е подтип Luminal A на рака на гърдата, който експресира естрогенни, прогестеронови и глюкокортикоидни рецептори [1, 2].
Клетките MCF-7 са хормонозависими клетки на рака 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:Епителиална морфология; клетките растат като монослоеве със силни клетъчни сраствания; вид, подобен на калдъръм
- Размер на клетките: Варира между 19,9 μm и 33,9 μm
- Геном и плоидност: Модален брой хромозоми: 82; диапазон на плоидност: от 66 до 87
- Варианти на клетъчната линия MCF-7: Съществуват множество варианти на KO, които показват различни генетични профили и генни експресии в сравнение с оригиналните клетки MCF-7 [4]
Информация за клетъчната култура на клетките MCF-7
MCF-7 е широко разпространена клетъчна линия в лабораториите за изследване на рака на гърдата. Преди да култивирате тези клетки, в главата ви може да възникнат много въпроси, като например какво е времето за удвояване на клетките MCF-7? Прилепват ли MCF-7 клетките? Каква е средата за култивиране на MCF-7 клетки? В този раздел ще се спрем на следните ключови въпроси:
|
Аспект |
Описание |
|
Време на удвояване |
Средното време на удвояване на MCF-7 клетките е 24 часа |
|
Прилепнали или в суспензия |
Клетките MCF-7 са адхезивни клетки, които растат като монослоеве и образуват клетъчни агрегати |
|
Плътност на посявката |
Бавно растящите MCF-7 клетки се посяват с плътност 3 x 10^4 клетки/cm^2. След отстраняване на средата адхезивните MCF-7 клетки се промиват с 1 x PBS. Клетките се отделят, като се използва разтвор за пасиране Accutase. Добавя се културална среда и клетките се центрофугират. Клетъчните пелети се ресуспендират и се прехвърлят в нови колби с прясна среда за растеж |
|
Растежна среда |
За отглеждането на клетките MCF-7 се използва минимално необходимата среда на Eagle (EMEM), допълнена с 10 % FBS и 2,5 mM L-глутамин. Средата се обновява 2 до 3 пъти седмично |
|
Условия на растеж |
Клетките MCF-7 се отглеждат в овлажнен инкубатор при 37 °C и 5 % CO2 |
|
Съхранение |
Клетките се съхраняват в парната фаза на течен азот (-195°C), за да се запази жизнеспособността на клетките |
|
Процес на замразяване и среда |
За замразяване на MCF-7 клетки се предпочита методът на бавно замразяване, като температурата се намалява постепенно с 1°C, за да се запази жизнеспособността на клетките. Средата за замразяване, използвана за MCF-7 клетки, е CM-1 или CM-ACF |
|
Процес на размразяване |
Замразените MCF-7 клетки се разбъркват бързо на предварително затоплена водна баня (37°C) за 40-60 секунди. Във флакона се оставя малка бучка лед, за да се запази температурата. Клетките могат да се култивират директно в колба с прясна среда за растеж или да се центрофугират, за да се отстрани замразяващата среда. Полученият клетъчен гранулат се ресуспендира внимателно в свежа среда и се разпределя в колби за растеж |
|
Ниво на биологична безопасност |
За работа с тройно положителни MCF-7 клетки се използва ниво на биологична безопасност 1 |
MCF-7 клетки: Предимства и ограничения
Всички ракови клетъчни линии имат някои предимства и недостатъци. И така, кои 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
Има много предимства, свързани с клетъчната линия MCF-7. Ето няколко от тях:
- Добре характеризирани: Клетъчната линия MCF-7 е добре характеризирана, което я прави чест избор в лабораториите за изследване на рака
- Естроген-реактивна: MCF-7 са естроген-реактивни клетки на рак на гърдата. Техният растеж и пролиферация зависят от естрогена и изразяват по-високи нива на мРНК на естрогенния рецептор алфа (ERα) в сравнение с ERβ. Това прави MCF-7 клетките изключително полезни за изучаване на ролята на естроген-рецепторната сигнализация в биологията на рака на гърдата.
- Хормонозависими: Клетките MCF-7 са представителни модели на рецепторно положителен, 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 за рак на гърдата, клетките MCF-7 растат бавно. Поради това тези клетки се засяват с относително висока клетъчна плътност за провеждане на различни експерименти с клетъчни култури.
Клетки MCF-7: Мултидисциплинарни изследвания и последици при рака на гърдата
Характеризиране на рака на гърдата с клетки MCF-7
Клетките MCF-7 са крайъгълен камък в изследванията на рака на гърдата, произхождащи от тъкан на човешки аденокарцином на гърдата през 1973 г. Тези клетки са особено значими при изследването на естроген-рецептор-положителен рак на гърдата поради експресията на естрогенни рецептори. Те позволяват на изследователите да изследват нюансите на естроген-зависимия растеж и ефикасността на хормонални терапии като тамоксифен, като допълнително изясняват механизмите на действие и резистентността към тези лечения
Освен за хормонални изследвания, клетките MCF-7 са от ключово значение за изследване на рака на гърдата на молекулярно ниво. Тяхното приложение варира от анализ на молекулярния профил на туморите до изследване на пролиферацията и прогресията на раковите клетки в двуизмерни култури и триизмерни микротъкани в скелети, които точно отразяват туморната микросреда 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 рак на гърдата. Като предизвикват резистентност чрез излагане на високи дози химиотерапевтични лекарства, изследователите могат да проучат механизмите, които водят до рецидив на рака и намаляване на преживяемостта на пациентите. Задълбочените проучвания, включващи MCF-7 клетки, разкриха ролята на дългата некодираща РНК HOTAIR в лекарствената резистентност, предоставяйки потенциална цел за терапевтична намеса
Непрекъснатото разработване на химиотерапевтични лекарства също разчита на MCF-7 клетките 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 резистентни към лекарства щамове на ракови клетки
Усъвършенстване на терапевтичната разработка и клиничните приложения
Прозренията, придобити от изследванията с клетки MCF-7, се разпростират върху терапевтичните разработки за рак на гърдата. Служейки като важен инструмент за предклинични тестове, MCF-7 клетките се използват за скрининг на съединения, определяне на цитотоксичността и оценка на индукцията на апоптоза. Това изследване има дълбоко отражение върху бъдещите клинични приложения, където резултатите от изследванията с MCF-7 клетки ще продължат да служат за иновативни стратегии за подобряване на грижите за пациентите и резултатите от лечението
Отключете изследователския си потенциал: Пазарувайте клетъчни продукти за MCF-7 днес!
MCF-7 клетки: Публикации
Съществуват множество публикации за клетките MCF-7. В този раздел ще бъдат разгледани само някои забележителни примери:
Тази статия е публикувана в Experimental and Therapeutic Medicine през 2019 г. от Zhixiang Li и колеги. В проучването се предлага, че нокдаунът на дългата некодираща РНК HOTAIR елиминира резистентността към доксорубицин в клетките на рак на гърдата MCF-7 чрез регулиране на PI3K/AKT/mTOR пътя.
В тази публикация в списанието Chemico-Biological Interactions са използвани изходни и лекарствено резистентни MCF-7 клетки за изследване на ефекта на съединението Guajadial върху лекарствената резистентност. Това съединение инхибира експресията на ABC транспортерите и понижава PI3K/AKT пътя, за да обърне резистентността към много лекарства.
В тази публикувана статия се описва синергичното взаимодействие на канабидиол и пет химиотерапевтични лекарства в клетки MCF-7. Проучването предлага синергични адювантни терапии на базата на канабидиол за лечение на рак на гърдата.
В тази статия, публикувана в The EuroBiotech Journal, са използвани MCF-7 клетки за оценка на антитуморния ефект на фенолните съединения, съдържащи се в някои тунизийски лечебни растения.
Проучването предлага 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.
MCF-7 клетки Ресурси: Протоколи, видеоклипове и др
MCF-7 е често култивирана клетъчна линия за рак на гърдата. Съществуват няколко налични ресурса за тази клетъчна линия, които обясняват нейната обработка, култивиране и протоколи за трансфекция.
Протоколи за култивиране на клетки
По-долу са изброени някои ресурси, съдържащи информация за култивирането на MCF-7 клетки.
- Разделяне на клетки: Този документ ще ви помогне да се запознаете с процеса на пасиране и размразяване на клетките MCF-7.
- MCF-7 клетки: Тази статия ще предостави всички основни и разширени познания за клетките MCF-7. Тя включва и протокол за култивиране на MCF-7 клетки.
Протоколи за трансфекция
Ето някои източници, включващи методи за трансфекция за клетъчната линия MCF-7.
- Трансектиране на плазмидна ДНК в клетки MCF-7: Тази връзка към уебсайта ще ви предостави подробен протокол за трансфекция на MCF-7 клетки.
- Трансфектиране на MCF-7 клетки: Този линк се състои от оптимизирани протоколи за трансфекция, свързани с клетъчната линия MCF-7, споделени от учени от цял свят.
Видеоклипове, свързани с клетъчната линия MCF-7
Съществуват много видеоматериали за клетките MCF-7. Тук ще разкажем за някои от тях, свързани с трансфекцията и култивирането на MCF-7.
- Трансфекция на MCF-7 клетки: Това видео показва протокола за трансфекция на клетки MCF-7.
- Пасиране на клетки: Този видеоклип обяснява основния протокол, използван за култивиране на клетъчни линии.
- Замразяване на адхезивни клетки: Това видео съдържа информация относно замразяването на адхерентни клетъчни линии.
Очакваме, че тази статия ви е насочила добре към обработката, субкултивирането и поддържането на MCF-7 клетки. Освен това тя може да ви помогне да научите за предимствата и изследователските приложения на тази клетъчна линия. Ако планирате да работите с MCF-7 клетки, поръчайте от нас.
Отговори на често срещани въпроси: Изследване на клетъчни линии MCF-7
Препратки
- Moon, H.-r., и др., "Специфично за подтипа характеризиране на инвазията на рака на гърдата с помощта на микрофлуидна туморна платформа" PloS one, 2020, 15(6)
- Hegde, S.M., et al., "Взаимодействие на ядрените рецептори (ER, PR и GR) и техните стероидни хормони в клетките MCF-7" Mol Cell Biochem, 2016, 422(1-2)
- Comşa, Ş., A.M. Cimpean и M. Raica, "Историята на клетъчната линия MCF-7 за рак на гърдата: 40 години опит в научните изследвания" Изследвания на рака, 2015, 35(6)
- Lee, A.V., S. Oesterreich, and N.E. Davidson, "MCF-7 cells-changing the course of breast cancer research and care for 45 years" ("MCF-7 клетките - 45 години променят хода на изследванията и грижите за рака на гърдата") JNCI: Journal of the National Cancer Institute (Списание на Националния институт по рака), 2015, 107(7)
- Li, Z., и др, "Нокдаунът на lncRNA-HOTAIR понижава лекарствената резистентност на клетките от рак на гърдата към доксорубицин чрез сигналния път PI3K/AKT/mTOR" Експериментална и терапевтична медицина, 2019, 18(1)
- Li, Y., и др, "Guajadial обръща многолекарствената резистентност чрез инхибиране на експресията на ABC транспортера и потискане на PI3K/Akt пътя при лекарствено резистентни клетки на рак на гърдата" Химико-биологични взаимодействия, 2019, 305
- Ruenraroengsak, P., et al., "Frizzled-7-targeted delivery of zinc oxide nanoparticles to drug-resistant breast cancer cells" (Frizzled-7-таргетирана доставка на наночастици от цинков оксид до лекарствено резистентни клетки от рак на гърдата) Nanoscale, 2019, 11(27)
- Shrihastini, V., et al.", "Plant derived bioactive compounds, their anti-cancer effects and in silico approaches as an alternative target treatment strategy for breast cancer: Актуализиран преглед." Ракови заболявания, 2021 г., 13(24)
- Erdogan, O., et al., "Green synthesis of silver nanoparticles via Cynara scolymus leaf extracts (Зелен синтез на сребърни наночастици чрез екстракти от листа на Cynara scolymus): Характеристика, противораков потенциал с фотодинамична терапия в клетки MCF7" PloS one, 2019, 14(6)
- Barbosa, A.M. and F. Martel, "Targeting glucose transporters for breast cancer therapy (Насочване към глюкозни транспортери за терапия на рак на гърдата): Ефектът на природни и синтетични съединения." Cancers, 2020, 12(1)
