Avaldatud: 2023 | Viimati läbi vaadatud: mai 2026

MCF-7 rakuliin: rinnavähiuuringute ja ravimite testimise nurgakivi

1973. aastal inimese rinnanäärme adenokartsinoomi rakkudest loodud MCF-7 rakuliin on rinnavähi uurimise esirinnas, pakkudes olulist mudelit östrogeeni- ja progesterooniretseptorpositiivsete rinnavähkide keeruka bioloogia lahtimõtestamiseks. Need rakud toimivad inimese rinnavähi mikrokosmosena, ilmutades omadusi, mis on olulised nii hormoonisõltuva kui ka hormoonisõltumatu kasvajate kasvu uurimiseks. Teadlased kasutavad MCF-7 rakke, et uurida östrogeeni ja tamoksifeeni taoliste hormoonide keerulist koostoimet vähirakkude paljunemise reguleerimisel, süvenedes molekulaarsetesse nüanssidesse alates sfääride moodustumisest kuni kliinilise rinnavähi progresseerumiseni.

Metastaatilise rinnavähi uuringutes on MCF-7 rakud kesksel kohal, neid kasutatakse tipptasemel lähenemisviisides, nagu näiteks rakkude paigutamine mikrokudedes raamistikesse või vabadesse hüdrogeelidesse, mis jäljendavad kasvaja loomulikku keskkonda. See aitab põhjalikult uurida metastaatilist haigust, eriti postmenopausis naistel, ning erinevaid mõjusid vasakule ja paremale rinnale. Selle uurimistöö keskmes on farmakogeneetilised ja farmakoepigeneetilised aspektid, kusjuures MCF-7 rakud valgustavad staadiumispetsiifilisi haiguse omadusi ja ravivastuseid in vivo.

MCF-7 rakud on ka onkoloogiliste uuringute aluseks uuenduslike ravimeetodite, nagu kõrgepinge elektrokemoteraapia, katsetamisel ning loomamudelites, mis jäljendavad täpselt inimese rinnavähi rakke. Mesenküümse tüvirakkude roll nende kasvajarakkude käitumise mõjutamisel on veel üks uuritav aspekt. Lisaks annab MCF-7 kaudu östrogeeni, androgeeni ja rinnavähi rakkude kasvu vahelise vastasmõju mõistmine hindamatut teavet, mis toetab pidevat teadmiste omandamist pidevalt arenevas vähiuuringute valdkonnas.

MCF-7 rakuliin: päritolu ja üldine teave

Enne MCF-7 rakuliiniga töötamist on oluline mõista selle morfoloogiat, rakkude suurust ja muid üldisi omadusi.

Nimi „MCF-7” tähistab Michigan Cancer Foundation – 7. Selle asutas dr Soule Michigan Cancer Foundationis Detroitis, Michiganis. See rakuliin isoleeriti 1970. aastal 69-aastase valgenahalise naise pleuraefusioonist, kellel oli metastaatiline rinnavähi adenokartsinoom. MCF-7 on rinnavähi Luminal A-alamtüüp, mis ekspresseerib östrogeeni-, progesterooni- ja glükokortikoidiretseptoreid [1, 2]. 

MCF-7 rakud on hormoonisõltuvad rinnavähi rakud. Nendel rinnanäärme epiteelirakkudel on madal metastaasipotentsiaal ja need on vähem agressiivsed võrreldes hormoonisõltumatute MDA-MB-231 rakkudega [3].

• MCF-7-rakkude morfoloogia: epiteelilaadne morfoloogia; rakud kasvavad monokihina, millel on tugev rakkudevaheline adhesiivsus; munakivilaadne välimus
  
• Raku suurus: vahemikus 19,9 μm kuni 33,9 μm
• Geenivaramu ja ploidsus: kromosoomide modaalne arv: 82; ploidsuse vahemik: 66–87
• MCF-7 rakuliini variandid: on mitmeid KO-variante, millel on võrreldes algsete MCF-7 rakkudega erinevad geneetilised profiilid ja geeniekspressioonid [4]

MCF-7 rakkude kultiveerimise andmed

MCF-7 on rinnavähi uurimislaborites laialdaselt kasvatatav rakuliin. Enne nende rakkude kasvatamist võivad tekkida mitmed küsimused, näiteks: milline on MCF-7 rakkude kahekordistumisaeg? Kas MCF-7 rakud on adhesiivsed? Ja milline on MCF-7 rakkude kasvukeskkond? Selles jaotises käsitletakse järgmisi põhipunkte:

Aspekt

Kirjeldus

Kaksikordistumisaeg

MCF-7 rakkude keskmine kahekordistumisaeg on 24 tundi

Adherentne või suspensioonis

MCF-7 rakud on adhesiivsed rakud, mis kasvavad monokihina ja moodustavad rakukogumeid

Istutustihedus

Aeglaselt kasvavaid MCF-7 rakke külvatakse tihedusega 3 x 10^4 rakku/cm^2. Pärast kasvukeskkonna eemaldamist pestakse adhesiivsed MCF-7 rakud 1x PBS-ga. Rakud eraldatakse Accutase passaažilahusega. Lisatakse kasvukeskkond ja rakud tsentrifuugitakse. Rakupelletid suspendeeritakse uuesti ja viiakse uude kolbi värske kasvukeskkonnaga

Kasvukeskkond

MCF-7 rakkude kasvatamiseks kasutatakse Eagle'i minimaalseid põhikeskkonna (EMEM), millele on lisatud 10% FBS ja 2,5 mM L-glutamiini. Kasvukeskkonda vahetatakse 2–3 korda nädalas

Kasvatustingimused

MCF-7 rakke kasvatatakse niisutatud inkubaatoris temperatuuril 37 °C ja 5% CO₂ sisaldusega

Säilitamine

Rakkude eluvõimelisuse säilitamiseks säilitatakse neid vedela lämmastiku aurufaasis (-195 °C)

Külmutamisprotsess ja keskkond

MCF-7 rakkude külmutamiseks eelistatakse aeglast külmutamismeetodit, mille puhul temperatuuri alandatakse järk-järgult 1 °C võrra, et säilitada rakkude eluvõime. MCF-7 rakkude külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF kasvatuskeskkonda

Sulatusprotsess

Külmutatud MCF-7 rakke segatakse kiiresti eelsoojendatud veevannis (37 °C) 40–60 sekundit. Vialisse jäetakse väike jääklomp, et seda jahedana hoida. Rakke võib kasvatada otse värskes kasvukeskkonnas kolvis või tsentrifuugida, et eemaldada külmutuskeskkond. Saadud rakupellet suspendeeritakse hoolikalt uues kasvukeskkonnas ja jaotatakse kasvamiseks kolvidesse

Bioloogilise ohutuse tase

Kolmepositiivsete MCF-7 rakkude käitlemisel kasutatakse bioloogilise ohutuse taset 1

Avaldatud: 2023 | Viimati läbi vaadatud: mai 2026

MCF-7 rakud: eelised ja piirangud

Kõigil vähirakkude liinidel on nii eeliseid kui ka puudusi. Millised on MCF-7 rakkude eelised, mis muudavad need teadustööks atraktiivseks? Ja millised on MCF-7 rakuliini piirangud?

Eelised

MCF-7 rakuliiniga on seotud palju eeliseid. Siin on mõned olulisemad:

• Hästi iseloomustatud: MCF-7 rakuliin on hästi iseloomustatud, mistõttu on see vähktõve uurimislaborites sagedane valik.
• Östrogeenitundlikkus: MCF-7 on östrogeenitundlikud rinnavähi rakud. Nende kasv ja paljunemine sõltuvad östrogeenist ning neis ekspresseeritakse östrogeeniretseptori alfa (ERα) mRNA taset kõrgemal kui ERβ puhul. See muudab MCF-7 rakud väga kasulikuks östrogeeniretseptori signaalimise rolli uurimisel rinnavähi bioloogias.
• Hormoonisõltuvad: MCF-7 rakud on retseptorpositiivse, hormoonisõltuva rinnavähi tüüpilised mudelid.

Piirangud

MCF-7 rakkudele tavaliselt omistatavad piirangud on järgmised:

• Aeglane kasvutempo: võrreldes teiste rinnavähi rakuliinidega kasvavad MCF-7 rakud aeglaselt. Seetõttu külvatakse neid rakke erinevate rakukultuuri katsete läbiviimiseks suhteliselt suure rakutihedusega.

MCF-7 rakud: multidistsiplinaarne uurimistöö ja mõju rinnavähi uurimisel

Rinnavähi iseloomustamine MCF-7 rakkude abil

MCF-7 rakud on rinnavähi uurimise nurgakivi, mis pärinevad 1973. aastal inimese rinnanäärme adenokartsinoomi koest. Need rakud on eriti olulised östrogeeniretseptor-positiivse rinnavähi uurimisel, kuna neil ekspresseeruvad östrogeeniretseptorid. Need võimaldavad teadlastel uurida östrogeenist sõltuva kasvu nüansse ja hormoonravi, näiteks tamoksifeeni, tõhusust, selgitades täpsemalt nende ravimeetodite toimemehhanisme ja ravimresistentsust.

Lisaks hormoonidega seotud uuringutele on MCF-7 rakud otsustava tähtsusega rinnavähi uurimisel molekulaarsel tasandil. Nende rakendused ulatuvad kasvajate molekulaarprofiili analüüsimisest kuni vähirakkude proliferatsiooni ja progressiooni uurimiseni 2D-kultuurides ja kolmemõõtmelistes mikrokudedes rakkude kandjatel, mis peegeldavad täpselt in vivo kasvaja mikrokeskkonda.

Ravimresistentsuse vastu võitlemine rinnavähi ravis

MCF-7 rakud on oluliselt aidanud kaasa rinnavähi ravis esineva ravimresistentsuse mõistmisele ja ületamisele. Indutseerides resistentsust kõrge annusega kemoteraapiavahenditega, saavad teadlased uurida mehhanisme, mis viivad vähi retsidiivini ja vähendavad patsientide elulemust. MCF-7 rakke hõlmavad põhjalikud uuringud on paljastanud pika mittetransleeriva RNA HOTAIRi rolli ravimresistentsuses, pakkudes potentsiaalset sihtmärki terapeutiliseks sekkumiseks.

Kemoteraapiavahendite pidev arendamine tugineb samuti MCF-7 rakkudele, et sõeluda erinevate ainete, sealhulgas looduslike toodete, sünteetiliste ühendite ja nanokübemete vähivastast potentsiaali. Need jõupingutused on hädavajalikud tõhusamate rinnavähi ravimeetodite loomiseks, mis suudavad võidelda ravimresistentsete vähirakkude tüvede vastu.

Ravimeetodite arendamine ja kliinilised rakendused

MCF-7 rakke kasutavatest uuringutest saadud teadmised laienevad rinnavähi ravimite arendamisele. MCF-7 rakud on oluline vahend prekliinilistes katsetes ning neid kasutatakse ühendite sõelumiseks, tsütotoksilisuse kindlaksmääramiseks ja apoptoosi indutseerimise hindamiseks. Sellel uurimistööl on sügav mõju tulevastele kliinilistele rakendustele, kus MCF-7 rakke kasutavate uuringute tulemused annavad jätkuvalt alust uuenduslikele strateegiatele, mille eesmärk on parandada patsientide ravi ja ravitulemusi.

MCF-7 rakud: Publikatsioonid

MCF-7 rakkude kohta on avaldatud arvukalt publikatsioone. Käesolevas jaotises käsitletakse vaid mõningaid märkimisväärseid näiteid:

LncRNA-HOTAIRi ekspressiooni pärssimine vähendab PI3K/AKT/mTOR signaalitee kaudu rinnavähi rakkude ravimresistentsust doksorubitsiini suhtes

See artikkel avaldati 2019. aastal ajakirjas „Experimental and Therapeutic Medicine“ autorite Zhixiang Li ja kolleegide poolt. Uuringus väideti, et pika mittetranslatsiooni-RNA HOTAIRi ekspressiooni vähendamine kõrvaldab MCF-7 rinnavähi rakkude doksorubitsiiniresistentsuse, reguleerides PI3K/AKT/mTOR signaaliteed.

Guajadial pöörab mitmeravimresistentsuse tagasi, inhibeerides ABC-transporteri ekspressiooni ja pärssides PI3K/Akt signaaliteed ravimresistentsetes rinnavähi rakkudes

Selles ajakirjas „Chemico-Biological Interactions“ avaldatud artiklis kasutati ema- ja ravimresistentsed MCF-7 rakke, et uurida ühendi guajadiali mõju ravimresistentsusele. See ühend pärsib ABC-transporteri ekspressiooni ja vähendab PI3K/AKT signaalitee aktiivsust, et pöörata mitmeravimresistentsus tagasi.

Kannabidioli sünergiline koostoime kemoteraapiavahenditega MCF7-rakkudes: koostoime viis ja mehhanismide proteoomiline analüüs

Käesolevas artiklis kirjeldatakse kanabidiooli ja viie kemoteraapilise ravimi sünergilist koostoimet MCF-7 rakkudes. Uuring viitab kanabidioolipõhiste sünergiliste adjuvantravi võimalustele rinnavähi ravis.

Mõnede Tuneesia ravimtaimede fenoolide koostis, millel on antiproliferatiivne toime inimese rinnavähi MCF-7 rakkudele

Selles ajakirjas „The EuroBiotech Journal“ avaldatud artiklis kasutati MCF-7 rakke, et hinnata mõnede Tuneesia ravimtaimedes leiduvate fenoolühendite kasvajavastast toimet.

Uudsed biogeensed Allium cepa lehtedest saadud hõbenanopartiklid, millel on antimikroobne, antioksüdantne ja vähivastane toime MCF-7 rakuliinil

Uuringus pakuti ravimikandidaadina välja Allium cepa leheekstraktiga täidetud rohelised nanokübemed. Need nanokübemed avaldavad MCF-7 rakkudes vähivastast ja antioksüdantset toimet.

MCF-7 rakud – ressursid: protokollid, videod ja muud

MCF-7 on sageli kasvatatav rinnavähi rakuliin. Selle rakuliini kohta on saadaval mitmeid allikaid, milles selgitatakse selle käitlemist, kasvatamist ja transfektsiooniprotokolle.

Rakukultuuri protokollid

Allpool on toodud mõned allikad, mis sisaldavad teavet MCF-7 rakkude kasvatamise kohta.

• Rakkude jagamine: See dokument aitab teil õppida MCF-7 rakkude passaažimise ja sulatamise protsessi.
• MCF-7 rakud: see artikkel annab kogu põhiteadmised ja edasijõudnud teadmised MCF-7 rakkude kohta. See sisaldab ka MCF-7 rakkude kasvatamise protokolli.

Transfektsiooniprotokollid

Siin on mõned allikad, mis sisaldavad MCF-7 rakuliini transfektsioonimeetodeid.

• Plasmiid-DNA transfektsioon MCF-7 rakkudesse: See veebilingi kaudu leiate üksikasjaliku transfektsiooniprotokolli MCF-7 rakkude jaoks.
• MCF-7 rakkude transfektsioon: See link sisaldab MCF-7 rakuliiniga seotud optimeeritud transfektsiooniprotokolle, mida on jaganud teadlased kogu maailmast.

MCF-7 rakuliiniga seotud videod

MCF-7 rakkude kohta on olemas palju videomaterjale. Siin tutvustame mõningaid, mis on seotud MCF-7 rakkude transfektsiooni ja kultiveerimisega.

• MCF-7 rakkude transfektsioon: See video näitab MCF-7 rakkude transfektsiooniprotokolli.
• Rakkude passaažimine: Selles videos selgitatakse rakuliinide kasvatamisel järgitavat põhiprotokolli.
• Adherentrakkude külmutamine: See video sisaldab teavet adherentrakkude külmutamise kohta.

Loodame, et käesolev artikkel andis teile head juhised MCF-7 rakkude käitlemise, subkultiveerimise ja hooldamise kohta. Lisaks aitab see teil tutvuda selle rakuliini eeliste ja teaduslikke rakendustega. Kui kavatsete töötada MCF-7 rakkudega, tellige need meilt.

Viited

1. Moon, H.-r. jt, „Rinnavähi invasiivsuse alatüübispetsiifiline iseloomustamine mikrofluidilise kasvajaplatvormi abil.“ PloS one, 2020, 15(6)
2. Hegde, S.M. jt., „Tuumaretseptorite (ER, PR ja GR) ja nende steroidhormoonide vastastikmõju MCF-7 rakkudes.“ Mol Cell Biochem, 2016, 422(1–2)
3. Comşa, Ş., A.M. Cimpean ja M. Raica, „MCF-7 rinnavähi rakuliini lugu: 40 aastat teadustöö kogemust.“ Anticancer research, 2015, 35(6)
4. Lee, A.V., S. Oesterreich ja N.E. Davidson, „MCF-7 rakud – 45 aastat rinnavähi uurimise ja ravi suuna muutmist.“ JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2015, 107(7)
5. Li, Z. jt, „LncRNA-HOTAIRi ekspressiooni pärssimine vähendab rinnavähi rakkude ravimresistentsust doksorubitsiini suhtes PI3K/AKT/mTOR signaalitee kaudu.“ Experimental and therapeutic medicine, 2019, 18(1)
6. Li, Y. jt., „Guajadial pöörab mitmeravimresistentsuse ümber, inhibeerides ABC-transporteri ekspressiooni ja pärssides PI3K/Akt signaaliteed ravimresistentsetes rinnavähi rakkudes.“ Chemico-Biological Interactions, 2019, 305
7. Ruenraroengsak, P. jt., „Frizzled-7-sihtitud tsinkoksiidnanopartiklite manustamine ravimresistentsetesse rinnavähi rakkudesse.“ Nanoscale, 2019, 11(27)
8. Shrihastini, V. jt., „Taimset päritolu bioaktiivsed ühendid, nende vähivastased toimed ja in silico lähenemisviisid alternatiivse sihtravistrateegiana rinnavähi puhul: ajakohastatud ülevaade.“ Cancers, 2021, 13(24)
9. Erdogan, O. jt, „Hõbedananoosakeste roheline süntees Cynara scolymus’e leheekstraktide abil: iseloomustus, vähivastane potentsiaal koos fotodünaamilise raviga MCF7-rakkudes.“ PloS one, 2019, 14(6)
10. Barbosa, A.M. ja F. Martel, „Glükoositransportijate sihtmärgistamine rinnavähi ravis: looduslike ja sünteetiliste ühendite mõju.“ Cancers, 2020, 12(1)