康寧生命科學(xué)提供3D細(xì)胞培養(yǎng)的全面解決方案,包括用于培養(yǎng)多細(xì)胞球的球形微孔板或Elplasia培養(yǎng)板,用于培養(yǎng)類器官的Matrigel基質(zhì)等。
類器官能夠模擬體內(nèi)器官的構(gòu)成和功能,在疾病模型和藥物開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix, ECM)是細(xì)胞外環(huán)境的重要構(gòu)成,它給細(xì)胞提供了具有一定孔隙和剛性的基質(zhì)環(huán)境,提供細(xì)胞粘附的機(jī)械支持,幫助形成穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu),并介導(dǎo)結(jié)構(gòu)中細(xì)胞的遷移、定位、極化和信號(hào)傳導(dǎo)等1,2。
康寧類器官培養(yǎng)專用Matrigel基質(zhì)是經(jīng)過優(yōu)化、并驗(yàn)證可支持類器官生長(zhǎng)和分化的細(xì)胞外基質(zhì)。通過以下驗(yàn)證,康寧類器官培養(yǎng)專用Matrigel基質(zhì)滿足了成功培養(yǎng)類器官的一致性和可靠性需求:
經(jīng)驗(yàn)證可支持類器官培養(yǎng)物的生長(zhǎng)和分化,包括:
- 長(zhǎng)期培養(yǎng)小鼠小腸類器官,7代以上仍具有典型的類器官 出芽形態(tài)和標(biāo)記物表達(dá)3;
- 培養(yǎng)原代人氣道上皮細(xì)胞并分化成極化的3D上皮4。
每個(gè)批次均測(cè)量彈性模量。彈性模量指征了用于類器官實(shí)驗(yàn)所需的基質(zhì)剛度。
每個(gè)批次均被驗(yàn)證可形成穩(wěn)定的“3D圓頂”結(jié)構(gòu)?!?D圓頂”是類器官培養(yǎng)中常用的一種方式。
被證明用健康或患病細(xì)胞均可成功培養(yǎng)類器官4。
作為一種優(yōu)化的細(xì)胞外基質(zhì),康寧類器官培養(yǎng)專用Matrigel基質(zhì)免除了耗時(shí)的篩選和驗(yàn)證過程,實(shí)現(xiàn)了類器官研究中必不可少的可重復(fù)性和一致性。
應(yīng)用領(lǐng)域
類器官的生長(zhǎng)和分化
類器官帶來了器官發(fā)生、疾病模型以及患者個(gè)性化治療的進(jìn)展。將來自正?;蚧疾〗M織的干細(xì)胞或器官祖細(xì)胞與康寧Matrigel基質(zhì)混合,可用于產(chǎn)生腎臟、甲狀腺、肝臟、腦、肺, 腸、前列腺、胰腺、乳房、食道和卵巢的微器官。
由于康寧Matrigel基質(zhì)與體內(nèi)環(huán)境極為相似,可提供必要的生長(zhǎng)因子、蛋白以及所需的基質(zhì)結(jié)構(gòu),已成為類器官應(yīng)用最廣、發(fā)表文章最多的水凝膠。
康寧正與拓展Hans Clevers教授工作的類器官前沿機(jī)構(gòu)Hubrecht Organoid Technology(HUB)合作。這項(xiàng)合作結(jié)合了HUB在類器官體外模型和模擬器官功能領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),以及康寧優(yōu)化類器官培養(yǎng)工具方面的經(jīng)驗(yàn),旨在為研究群體提供更好的類器官應(yīng)用工具和資源,并進(jìn)一步推動(dòng)類器官技術(shù)的發(fā)展。
注:Hans Clevers教授為荷蘭藝術(shù)與皇家科學(xué)院主席、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士,是干細(xì)胞和類器官領(lǐng)域的大師級(jí)領(lǐng)軍人物。其實(shí)驗(yàn)室首次證明了從Lgr5+干細(xì)胞形成胃腸道類器官,具有里程碑的意義。
在康寧類器官培養(yǎng)專用Matrigel基質(zhì)中生長(zhǎng)的腸道類器管,表現(xiàn)出典型的出芽形態(tài)和標(biāo)志物表達(dá)(波形蛋白、粘蛋白-2、絨毛蛋白、嗜鉻粒蛋白和溶菌酶)3。
在康寧類器官培養(yǎng)專用Matrigel基質(zhì)中生長(zhǎng)的氣道類器官,表達(dá)基底細(xì)胞(綠色)、纖毛細(xì)胞(紅色)和杯狀細(xì)胞(橙色)的典型分化標(biāo)志物4。
參考文獻(xiàn)
1.Hartman CD, et al. Extracellular matrix type modulates cell migration on mechanical gradients. Experimental Cell Research, 359(2):361-366, 2017.
2.Bryant DM, et al. A molecular switch for the orientation of epithelial cell polarization. Dev Cell. 2014 Oct 27;31(2):171-87.
3.Application Note (Corning Lit. Code CLS-AN-542): Culture of mouse intestinal organoids in Corning Matrigel matrix for organoid culture.
4.Application Note (Corning Lit. Code CLS-AN-534): High throughput gene expression analysis of 3D airway organoids.
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