原代細胞體外功能研究：BD Matrigel™ 基質膠在3D細胞培養中的應用

原代細胞體(ti) 外功能研究：BD Matrigel™ 基質膠在3D細胞培養(yang) 中的應用

內(nei) 容簡介：
本文評述了三維（3D）細胞培養(yang) 技術在模擬體(ti) 內(nei) 微環境中的重要性，重點闡述了BD Matrigel™基底膜基質提取物的生物學成分、成膠機理及其在類器官培養(yang) 、血管生成研究、腫瘤細胞侵襲轉移模型構建中的應用。文章從(cong) 基質生物學角度，分析了其如何提供複雜的生化與(yu) 物理信號，支持細胞極性、增殖、分化和形態發生。

關(guan) 鍵詞： 三維細胞培養(yang) 、基底膜基質、類器官、腫瘤微環境、細胞外基質

正文：

傳(chuan) 統的二維（2D）單層細胞培養(yang) 雖簡便易行，但因其無法模擬細胞在體(ti) 內(nei) 所處的複雜三維微環境（Extracellular Matrix, ECM），存在著顯著的局限性。三維細胞培養(yang) 技術旨在填補這一鴻溝，為(wei) 細胞提供更接近生理狀態的生長環境，從(cong) 而獲得更具預測性的體(ti) 外研究數據。在這一領域，BD Matrigel™基質膠已成為(wei) 基礎研究和藥物篩選中影響力的工具之一。

BD Matrigel™是從(cong) Engelbreth-Holm-Swarm (EHS)小鼠肉瘤中提取的可溶性基底膜製備物。其成分極為(wei) 複雜，主要包含層粘連蛋白（Laminin）、IV型膠原（Collagen IV）、巢蛋白（Entactin/Nidogen）以及多種生長因子（如TGF-β, FGF, EGF）和基質金屬蛋白酶（MMPs）。在低溫（4°C）下，Matrigel™呈液態；當溫度升高至37°C時，其主要成分（尤其是層粘連蛋白）會(hui) 自組裝形成具有生物活性的水凝膠，重現了體(ti) 內(nei) 基底膜的結構和功能。

這種天然的生物化學複雜性是合成水凝膠。它為(wei) 細胞提供了生化信號（通過整合素等受體(ti) 傳(chuan) 遞）、物理信號（如硬度、彈性）和拓撲結構信號（3D空間架構），共同調控著細胞的行為(wei) 和命運。

在類器官（Organoid）培養(yang) 中，BD Matrigel™發揮著奠基性作用。無論是腸道、肝髒、大腦還是乳腺類器官，其培養(yang) protocol 通常都需要將成體(ti) 幹細胞或誘導多能幹細胞（iPSC）衍生的祖細胞包裹在Matrigel™滴中。Matrigel™所提供的 niche 信號對於(yu) 維持幹細胞幹性、引導其自組織並分化為(wei) 具有體(ti) 內(nei) 器官類似結構和功能的微型組織至關(guan) 重要。它不僅(jin) 是簡單的物理支撐，更是主動參與(yu) 細胞命運調控的生物學底物。

在腫瘤生物學研究中，BD Matrigel™被廣泛用於(yu) 構建腫瘤細胞侵襲和轉移模型。將腫瘤細胞接種於(yu) Matrigel™上或其中，可以模擬腫瘤細胞穿越基底膜的過程——這是侵襲和轉移的關(guan) 鍵第一步。通過這種3D模型，研究人員可以評估癌細胞的侵襲能力，並篩選潛在的抗轉移藥物。此外，將患者來源的腫瘤組織嵌入Matrigel™中進行培養(yang) ，有助於(yu) 更好地保留腫瘤的異質性和微環境，用於(yu) 個(ge) 性化藥物敏感性測試。

在血管生成研究中，Matrigel™提供了內(nei) 皮細胞形成管狀結構所需的全部信號。人臍靜脈內(nei) 皮細胞（HUVEC）在鋪有Matrigel™的培養(yang) 板上幾小時內(nei) 就能快速自組裝成連接的網絡結構，該實驗是評估促血管生成或抗血管生成化合物的經典方法。

值得注意的是，不同批次的Matrigel™在生長因子含量和膠強度上存在天然差異，BD通過提供高濃度、生長因子減少型（GFR）等多種規格產(chan) 品，並輔以嚴(yan) 格的質量控製（如管形成實驗驗證）來滿足不同應用的特定需求。

在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。 對於(yu) 類器官培養(yang) 等長期實驗而言，Matrigel™的穩定供應至關(guan) 重要，一次斷供可能導致數月的培養(yang) 工作前功盡棄。可靠的供應鏈確保了研究的連續性和可重複性。

綜上所述，BD Matrigel™作為(wei) 一種功能強大的天然細胞外基質模擬物，通過其生物學特性，極大地推動了3D細胞培養(yang) 、組織工程和疾病建模領域的發展，使體(ti) 外實驗更貼近體(ti) 內(nei) 真實情況。