Cellinjen MCF10A: Att kartlägga bröstcancerbiologin i icke-tumörbildande sammanhang
Cellinjen MCF10A är ett centralt verktyg inom bröstcancerforskningen och utgör en odödlig men icke-tumörbildande modell av humana bröstkörtelepitelceller. Denna cellinje används i stor utsträckning för att utforska komplexiteten i normala bröstcellers funktion, transformationsprocesser och de underliggande mekanismerna i bröstbiologin, inklusive cellbeteenden, signalvägar och genuttrycksmönster. Dessutom fungerar MCF10A-celler som en viktig resurs för att fördjupa sig i utvecklingen av brösttumörer, förstå deras progression och utvärdera potentiella behandlingsstrategier.
MCF10A-cellernas ursprung och allmänna egenskaper
När man fördjupar sig i MCF10A-cellinjen prioriterar forskarna att förstå dess ursprung och utmärkande egenskaper, vilket belyser dess tillämpning och nytta inom forskningen. MCF10A-cellinjen, som härstammar från bröstkörteln hos en 36-årig kaukasisk kvinna med fibrocystisk bröstsjukdom år 1984, är känd för sin icke-tumörbildande profil, vilket gör den till en exemplarisk modell för att studera normal mänsklig bröstvävnad in vitro.
Viktiga egenskaper hos cellinjen MCF10A är bland annat:
- Epithelial morfologi: MCF10A-celler växer vanligtvis i monolager, men kan också bilda kupolliknande strukturer i konfluenta odlingar, vilket belyser deras dynamiska tillväxtmönster.
- Cellstorlek: Storleken på MCF10A-celler varierar mellan 14,5 μm och 26,2 μm, vilket möjliggör användning i en rad olika experimentella uppställningar.
- Karyotyp: MCF10A-celler uppvisar en karyotyp med 47 kromosomer, vilket ger insikter i genetiska studier och kromosomforskning i bröstepitelceller.
MCF10AT1: En premalign variant
Cellinjen MCF10AT1, som utvecklats genom transfektion av MCF10A-celler med HRAS-genen, representerar ett premalignt stadium som kan bilda duktala strukturer och lesioner liknande atypisk duktal hyperplasi (ADH) och duktal karcinom in situ (DCIS) när den införs i immunförsvarssvaga möss. Denna omvandling understryker cellinjen användbarhet för att modellera utvecklingen av bröstcancer i tidiga stadier och för att studera övergången från godartade till maligna tillstånd.
MCF10A-celler: Information om cellodling
MCF10A, en cellinje som används i stor utsträckning inom bröstcancerforskningen, kräver noggrann hantering och skötsel för att säkerställa dess livskraft och användbarhet i experimentella sammanhang. Denna guide beskriver de viktigaste aspekterna för effektiv odling av MCF10A-celler och tar upp deras fördubblingstid, rekommenderade odlingsmedier, utsädesdensitet och vidhäftningsegenskaper.
Viktiga punkter för odling av MCF10A-celler
Populationsfördubblingstid: MCF10A-cellinjen har vanligtvis en fördubblingstid på cirka 20 timmar, vilket tyder på en robust tillväxthastighet under optimala förhållanden.
Adhesionsegenskaper: Dessa celler uppvisar ett adherent tillväxtmönster, vilket kräver ett fast substrat för vidhäftning och proliferation.
Subkultiveringsmetoder: För subkultivering rekommenderas en delningsförhållande på 1:2 till 1:4. Protokollet innebär att cellerna tvättas med PBS, lossas med Accutase och sedan överförs till en ny kolv efter centrifugering och resuspension i färskt odlingsmedium. Det rekommenderas att byta odlingsmediet två till tre gånger per vecka för att främja en sund tillväxt.
Odlingsmedium: MCF10A-celler trivs i MEGM, ett specialiserat medium som bör berikas med 100 ng/ml koleratoxin för att optimera cellernas tillväxt och funktion.
Optimala tillväxtförhållanden: Odlingarna bör hållas i en befuktad inkubator inställd på 37 °C med en atmosfär innehållande 5 % CO₂ för att så nära som möjligt efterlikna fysiologiska förhållanden.
Förvaringsanvisningar: Vid långtidsförvaring bör cellerna förvaras i ångfasen av flytande kväve eller vid temperaturer under -150 °C i en ultralågtemperaturfrys.
Frysnings- och upptiningsprocedurer: Det rekommenderade frysmediet för MCF10A-celler är antingen CM-1 eller CM-ACF. Använd en teknik för långsam frysning för att minimera termisk chock. Upptining ska ske försiktigt i ett vattenbad vid 37 °C tills endast en liten isklump återstår. Därefter ska cellerna blandas med färskt odlingsmedium, centrifugeras och cellpelleten resuspenderas i nytt medium innan den överförs till en odlingskolv.
Hänsyn till biosäkerhet: MCF10A-cellkulturer kan hanteras säkert i laboratoriemiljöer med biosäkerhetsnivå 1, vilket säkerställer enkel skötsel och efterlevnad av säkerhetsstandarder.
Att följa dessa riktlinjer underlättar en framgångsrik odling av MCF10A-celler, vilket möjliggör deras fortsatta bidrag till utvecklingen av bröstcancerforskningen.
Publicerad: 2023 | Senast granskad: maj 2026
- Fördelar och begränsningar med cellinjen MCF10A
- Forskningsmässiga tillämpningar av cellinjen MCF10A
- MCF10A-celler: Information om cellodling
- Ursprung och allmänna egenskaper hos MCF10A-celler
- Utnyttja potentialen i din forskning med våra MCF10A-celler
- MCF10A-celler: Forskningspublikationer
- Resurser för cellinjen MCF10A: protokoll, videor och mer
- Utforska MCF10A-celler: En omfattande FAQ om deras roll inom bröstcancerforskning och cellbiologi
- Vanliga frågor
Fördelar och begränsningar med MCF10A-cellinjen
Att utforska cellinjen MCF10A ger en nyanserad förståelse av både dess fördelar och inneboende begränsningar, vilket är avgörande för en effektiv tillämpning inom bröstcancerforskningen.
Fördelar
Icke-tumörbildande egenskaper: Ett kännetecken för MCF10A-celler är deras icke-tumörbildande egenskaper, vilket gör det möjligt för forskare att studera normala bröstcellers beteende och biologi utan komplikationer i form av tumörbildning hos immunbristiga möss.
Bildning av 3D-strukturer: MCF10A-celler har den unika förmågan att bilda tredimensionella acinära strukturer som liknar normalt bröstepitel när de odlas i specifika odlingsmedier, såsom kollagen. Denna förmåga är avgörande för att studera bröstcellernas organisation och beteende i ett 3D-sammanhang, vilket ger insikter som ligger närmare in vivo-förhållandena.
Begränsningar
- Fenotypisk plasticitet: Trots sina fördelar uppvisar MCF10A-celler variation i fenotyp och beteende under olika odlingsförhållanden, vilket potentiellt kan påverka konsistensen och reproducerbarheten hos experimentella resultat.
Forskningsmässiga tillämpningar av MCF10A-cellinjen
MCF10A-cellinjen är en hörnsten i mångfacetterade forskningsparadigm, särskilt inom området bröstcellbiologi och onkologi. Här redogör vi för dess olika tillämpningar:
Normal bröstkörtelepitelial funktion
MCF10A-celler spelar en avgörande roll in vitro för att belysa komplexiteten i normala bröstkörtelepitelcellers funktioner, vilket omfattar cell-cell-adhesion som medieras av proteiner som E-kadherin, morfogenetiska processer och komplexa signalkaskader. Trots att de är ovärderliga framhäver jämförelser med maligna motsvarigheter, såsom MCF7-celler, ibland cellinjens oförmåga att fullständigt återskapa den cancerassocierade miljön som observeras in vivo.
Farmakologisk profilering
Som en framstående modell används MCF10A-celler vid farmakologisk profilering för att bedöma cytotoxiciteten och den terapeutiska potentialen hos nya läkemedel mot bröstcancer. Dessa celler har till exempel spelat en avgörande roll för att fastställa effekten av bioaktiva beståndsdelar från växter såsom Senna alata, vilket därmed bekräftar deras bidrag till nya terapeutiska strategier.
Forskning om karcinogenes
Trots sitt icke-tumörbildande ursprung utgör MCF10A-celler en formbar modell för att studera brösttumörbildning. När de används tillsammans med tumörbildande cellinjer eller modifieras genom genteknik underlättar de undersökningen av den molekylära uppkomsten och utvecklingen av bröstcancer. Exempel på sådana tillämpningar är forskning där gener, däribland PHLDA1, manipuleras i MCF10A-celler för att undersöka deras inverkan på cellmigrering och invasion, vilket därmed belyser nya potentiella mål för intervention.
Tredimensionella odlingsmodeller
MCF10A-celler trivs i tredimensionella (3D) odlingssystem, såsom blandade Matrigel-miljöer, som efterliknar in vivo-förhållandena och främjar vår förståelse av det rumsliga och mekaniska sammanhanget för cellernas beteende. Denna 3D-metod är avgörande för att kartlägga de signalvägar som styr bröstcellernas differentiering och den morfologiska utvecklingen av tidiga neoplastiska lesioner.
Bedömning av metastaseringspotential
I undersökningar av de mekanismer som ligger till grund för metastasering används MCF10A-celler för att simulera övergången från epitel till mesenkym, en avgörande händelse i metastaseringens spridning. Forskare observerar dessa övergångar i olika cellmodeller med hjälp av markörer som E-kadherin för att få insikt i celldynamiken under bröstcancerprogression.
Bildning av mammosfärer och studier av progenitorceller
MCF10A-cellernas förmåga att bilda mammosfärer när de odlas under icke-adherenta förhållanden gör dem till en ovärderlig resurs för att studera bröstprogenitorceller och deras roll i bröstcancerbiologin, från initiering till förvärv av invasiva egenskaper.
MCF10A-cellernas anmärkningsvärda mångsidighet och likhet med mänskligt bröstepitel stärker deras status som en oumbärlig tillgång i den pågående strävan att nysta upp bröstcancerns komplexitet, vilket understryker deras bestående värde inom banbrytande forskning.
Utnyttja potentialen i din forskning med våra MCF10A-celler
MCF10A-celler: Forskningspublikationer
Här lyfts några av de mest anmärkningsvärda och ofta citerade forskningsstudierna fram som har använt cellinjen MCF10A och som har bidragit väsentligt till bröstcancerforskningen.
Insikter om TGF-β-signalvägen: En banbrytande studie publicerad i International Journal of Oncology (2004) granskade TGF-β-signalvägen i MCF10A-celler och visade att behandling med TGF-β kan framkalla migrerande och invasiva fenotyper, vilket understryker komplexiteten i cellernas reaktioner på TGF-β.
Studie av giftpåseextrakt: Forskning som presenterades i Toxin Reviews (2023) undersökte effekterna av extrakt från giftpåsen hos bålgetingen Vespa orientalis på MCF10A-celler och granskade dess cytotoxiska, nekrotiska, apoptotiska och autofagiska egenskaper, vilket därmed öppnade nya vägar för att förstå cellernas respons på naturliga toxiner.
Leptins roll vid cellinvasion: En studie i tidskriften Cells (2019) föreslog att leptin, ett välkänt adipokin, främjar uttrycket av EMT-relaterade transkriptionsfaktorer och förstärker invasionen i MCF10A-celler via en signalväg som är beroende av Src och FAK, vilket belyser det invecklade samspelet mellan adipokiner och cancercellernas beteende.
Connexin 32:s tumörframkallande egenskaper: Publicerad i Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research (2020) hävdade denna studie att connexin-32-proteinet kan ge MCF10A-celler tumörframkallande egenskaper, vilket tyder på en potentiell roll för connexin-32 i de tidiga stadierna av bröstcancerutvecklingen.
Effekten av Pseudevernia furfuracea-extrakt: En artikel i Biomolecules (2021) utvärderade effekten av Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf-extrakt och dess metabolit fysodinsyra på moduleringen av tumörens mikromiljö i MCF10A-celler, vilket ger insikter i de potentiella terapeutiska tillämpningarna av naturliga föreningar vid modulering av interaktioner mellan tumör och stroma.
Dessa publikationer understryker mångsidigheten och tillämpligheten hos MCF10A-cellinjen när det gäller att fördjupa vår förståelse av bröstcancerbiologin, från att utforska cellulära signalvägar till att utvärdera de potentiella terapeutiska effekterna av naturliga och syntetiska föreningar.
Resurser för MCF10A-cellinjen: protokoll, videor och mer
Här följer några online-resurser för MCF10A-celler.
- MCF10A-transfektion: Denna länk innehåller ett detaljerat protokoll för transfektion av plasmid-DNA till MCF10A-celler.
- Protokoll för cellodling: Denna video förklarar det grundläggande protokollet för passering, frysning och upptining av vidhäftande celler.
Protokollet för MCF10A-cellodling finns här.
- Protokoll för MCF10A-cellodling: Detta dokument innehåller ett steg-för-steg-protokoll för passagering av MCF10A-celler.
- Subkultivering av MCF10A-celler: Denna länk hjälper dig att lära dig protokollet för subkultivering av MCF10A-bröstepitelceller.
- MCF10A-cellinjen: Denna webbplats hjälper dig att lära dig alla grundläggande protokoll för MCF10A-cellodling, inklusive protokoll för subkultivering och hantering av proliferativa och kryokonserverade odlingar.
En djupgående genomgång av MCF10A-celler: En omfattande FAQ om deras roll inom bröstcancerforskning och cellbiologi
MCF 10A-cellinjerna är odödliga, icke-tumorogena epitelceller som härrör från bröstvävnad från människa. De används i stor utsträckning som in vitro-modeller för att studera brösttumörutveckling på grund av sin nära efterlikning av normalt bröstepitel och sin förmåga att genomgå onkogen transformation.
Cellinjen MCF 10A uttrycker E-cadherin, ett kritiskt protein för cell-celladhesion och upprätthållande av epitelets integritet. Förändringar i uttrycket av E-cadherin i MCF 10A-celler gör det möjligt för forskare att studera dess roll i tumörutvecklingen vid bröstcancer, särskilt hur nedregleringen kan leda till en övergång från epitel till mesenkymal vävnad, ett viktigt steg vid metastasering.
MCF 10A-celler kan bilda mammosfärer i suspensionskultur, vilket är ett tecken på att det finns progenitorceller från bröstcancer. Mammosfärkultur är en teknik som används för att anrika dessa progenitorceller och för att studera deras roll i bröstcellers biologi och cancer.
Blandade matrigelmatriser ger en tredimensionell byggnadsställning som liknar den extracellulära matrisen in vivo och främjar tillväxt och differentiering av MCF 10A-celler till mammosfärer. Denna 3D-miljö är avgörande för att studera cellernas fenotyp i 3D-kultur och deras beteende under tumörutvecklingen.
Immunfluorescensfärgning av MCF 10A-celler kan avslöja uttryck och lokalisering av specifika proteiner, vilket ger insikter i de molekylära mekanismer som ligger bakom övergången från en normal till en invasiv bröstcancerfenotyp. Sådana studier kan också belysa den genomiska signaleringens roll i denna process.
MCF 10A-modellen fungerar som ett effektivt in vitro-system för att studera EMT genom att forskarna kan inducera EMT-markörer och observera de fenotypiska förändringar som uppstår. Detta bidrar till att förstå utvecklingen från en icke-invasiv till en invasiv fenotyp i cancer.
EGF är en viktig komponent i odlingsmediet för MCF 10A-celler, särskilt i 3D-odlingsmodeller. Den fungerar som en mitogen och är avgörande för cellernas proliferation och överlevnad. Dess frånvaro eller närvaro kan ha en betydande inverkan på cellernas fenotyp och beteende.
MCF10A-sublinjer, som har specifika genetiska modifieringar, och trypsinhämmare från sojabönor, en komponent som används för att hämma trypsinaktiviteten under cellpassage, är verktyg som används av bröstcancerforskare för att utforska olika aspekter av cancerbiologi, inklusive resistensmekanismer och behandlingssvar.
Immunohistokemi och immunofluorescensfärgning är viktiga tekniker för att karakterisera fenotypen hos MCF 10A-celler i mammosfärer. De gör det möjligt att visualisera specifika proteiner och deras fördelning, vilket underlättar studier av celldifferentiering och identifiering av stamliknande celler i mammosfärer.
Uttrycket av EMGFP-taggat E-cadherin i MCF 10A-celler möjliggör visualisering i realtid av E-cadherin-medierad cellsignalering. Detta ökar förståelsen för hur E-cadherin bidrar till celladhesion, signalvägar som är involverade i celltillväxt och dysregleringen av dessa processer vid cancerutveckling.
Referenser
- Qu, Y., et al., Utvärdering av MCF10A som en tillförlitlig modell för normala humana bröstkörtelepitelceller. PLoS One, 2015. 10(7): s. e0131285.
- Marella, N.V., et al., Cytogenetisk analys och cDNA-mikroarray-uttrycksanalys av MCF10-cellinjer för progression av bröstcancer hos människa. Cancer Res, 2009. 69(14): s. 5946–53.
- So, J.Y., m.fl., Differentialuttryck av viktiga signalproteiner i MCF10-cellinjer, en modell för progression av human bröstcancer. Mol Cell Pharmacol, 2012. 4(1): s. 31–40.
- Goh, J.J.H., et al., Transkriptomik indikerar kärndelning och celladhesion som inte återfinns i MCF7 och MCF10A jämfört med luminal A-brösttumörer. Sci Rep, 2022. 12(1): s. 20902.
- Modarresi Chahardehi, A., m.fl., Låg cytotoxicitet och antiproliferativ aktivitet mot cancerceller hos växten Senna alata (Fabaceae). Revista de Biología Tropical, 2021. 69.
- Bonatto, N., et al., Nedreglering av PHLDA1 (pleckstrin homology-like domain, family A, member 1) främjar migration och invasion av MCF10A-bröstepitelceller. Cell Adh Migr, 2018. 12(1): s. 37–46.