Клітинна лінія MCF10A: вивчення біології раку молочної залози в непухлинних умовах

Клітинна лінія MCF10A є ключовим інструментом у дослідженнях раку молочної залози, представляючи собою імморталізовану, але непухлинну модель епітеліальних клітин молочної залози людини. Цю клітинну лінію широко використовують для вивчення тонкощів функціонування нормальних клітин молочної залози, процесів трансформації та основних механізмів біології молочної залози, включаючи клітинну поведінку, сигнальні шляхи та патерни експресії генів. Крім того, клітини MCF10A слугують важливим ресурсом для дослідження розвитку пухлин молочної залози, розуміння їх прогресування та оцінки потенційних терапевтичних стратегій.

Походження та загальні характеристики клітин MCF10A

Досліджуючи клітинну лінію MCF10A, вчені насамперед прагнуть зрозуміти її походження та відмінні риси, що проливають світло на її застосування та корисність у наукових дослідженнях. Клітинна лінія MCF10A, отримана у 1984 році з молочної залози 36-річної жінки європейського походження з фіброзно-кістозним захворюванням молочної залози, відома своїм непухлинним профілем, що робить її зразковою моделлю для вивчення нормальної тканини молочної залози людини in vitro.

Основні характеристики клітинної лінії MCF10A включають:

• Епітеліальна морфологія: зазвичай клітини MCF10A ростуть у моношарах, але в конfluentних культурах можуть також утворювати куполоподібні структури, що підкреслює динамічність їхніх моделей росту.
• Розмір клітин: Розмір клітин MCF10A коливається від 14,5 мкм до 26,2 мкм, що дозволяє використовувати їх у широкому діапазоні експериментальних умов.
• Каріотип: Клітини MCF10A мають каріотип із 47 хромосомами, що дає можливість проводити генетичні та хромосомні дослідження епітеліальних клітин молочної залози.

MCF10AT1: передракова похідна

Клітинна лінія MCF10AT1, створена шляхом трансфекції клітин MCF10A геном HRAS, представляє передракову стадію, здатну утворювати протокові структури та ураження, подібні до атипової протокової гіперплазії (АДГ) та протокової карциноми in situ (DCIS), коли їх вводять імунокомпрометованим мишам. Ця трансформація підкреслює корисність клітинної лінії для моделювання розвитку раку молочної залози на ранніх стадіях та вивчення переходу від доброякісного до злоякісного стану.

Лікар перевіряє рентгенівський знімок, отриманий під час мамографії. Мамографічна діагностика з метою профілактики раку молочної залози.

Клітини MCF10A: інформація щодо культивування клітин

MCF10A — клітинна лінія, що широко використовується в дослідженнях раку молочної залози, вимагає ретельного поводження та догляду для забезпечення її життєздатності та придатності для експериментальних досліджень. У цьому посібнику викладено основні рекомендації щодо ефективного культивування клітин MCF10A, зокрема щодо часу подвоєння, рекомендованих середовищ, щільності висівання та властивостей адгезії.

Ключові моменти культивування клітин MCF10A

• Час подвоєння популяції: Клітинна лінія MCF10A зазвичай має час подвоєння близько 20 годин, що свідчить про її високу швидкість росту в оптимальних умовах.

• Характеристики адгезії: Ці клітини демонструють адгезивний тип росту, що вимагає твердого субстрату для прикріплення та проліферації.

• Методи субкультури: Для субкультури рекомендується коефіцієнт поділу від 1:2 до 1:4. Протокол передбачає промивання клітин PBS, відокремлення їх за допомогою Accutase, а потім перенесення в нову колбу після центрифугування та ресуспендування у свіжому середовищі. Для забезпечення здорового росту рекомендується оновлювати культуральне середовище дві-тричі на тиждень.

• Середовище для росту: Клітини MCF10A добре ростуть у MEGM — спеціалізованому середовищі, яке слід збагачувати 100 нг/мл холерного токсину для оптимізації росту та функціонування клітин.

• Оптимальні умови росту: Культури слід утримувати у зволоженому інкубаторі, налаштованому на 37 °C з атмосферою 5 % CO₂, щоб максимально наблизитися до фізіологічних умов.

• Рекомендації щодо зберігання: Для тривалого зберігання клітини слід утримувати у паровій фазі рідкого азоту або при температурі нижче -150 °C в ультранизькотемпературному морозильнику.

• Процедури заморожування та розморожування: Рекомендованим середовищем для заморожування клітин MCF10A є CM-1 або CM-ACF. Слід застосовувати метод повільного заморожування, щоб мінімізувати термічний шок. Розморожування слід проводити обережно у водяній бані при температурі 37 °C доти, доки не залишиться невеликий шматок льоду. Після цього клітини слід змішати зі свіжим культивувальним середовищем, відцентрифугувати, а осад клітин ресуспендувати в новому середовищі перед перенесенням у культуральну колбу.

• Питання біобезпеки: Культури клітин MCF10A можна безпечно обробляти в лабораторних умовах 1-го рівня біобезпеки, що забезпечує просте утримання та дотримання стандартів безпеки.

Дотримання цих рекомендацій сприятиме успішному культивуванню клітин MCF10A, що дозволить їм і надалі робити внесок у розвиток досліджень раку молочної залози.

Клітини MCF10A, що ростуть у прикріплених скупченнях, при 20-кратному та 10-кратному збільшенні.

Опубліковано: 2023 | Останній перегляд: травень 2026

Переваги та обмеження клітинної лінії MCF10A

Вивчення клітинної лінії MCF10A дає можливість глибоко зрозуміти як її корисні властивості, так і властиві їй обмеження, що є надзвичайно важливим для її ефективного застосування у дослідженнях раку молочної залози.

Переваги

• Непухлинний характер: Характерною рисою клітин MCF10A є їхня непухлинна природа, що дозволяє дослідникам вивчати нормальну поведінку та біологію клітин молочної залози без ускладнень, пов’язаних із утворенням пухлин у імунодефіцитних мишей.

• Формування тривимірних структур: Клітини MCF10A мають унікальну здатність утворювати тривимірні ацинарні структури, що нагадують нормальний епітелій молочної залози, під час культивування у спеціальних середовищах, таких як колаген. Ця здатність відіграє ключову роль у вивченні організації та поведінки клітин молочної залози в тривимірному просторі, надаючи уявлення, що наближається до умов in vivo.

Обмеження

• Фенотипова пластичність: Незважаючи на свої переваги, клітини MCF10A демонструють варіабельність фенотипу та поведінки за різних умов культивування, що потенційно може впливати на послідовність та відтворюваність експериментальних результатів.

Наукові застосування клітинної лінії MCF10A

Клітинна лінія MCF10A є наріжним каменем у багатогранних дослідницьких парадигмах, зокрема в галузі біології клітин молочної залози та онкології. Нижче ми описуємо її різноманітні застосування:

Функціонування нормального епітелію молочної залози

Клітини MCF10A відіграють важливу роль in vitro у з’ясуванні тонкощів функцій нормальних епітеліальних клітин молочної залози, включаючи міжклітинну адгезію, опосередковану такими білками, як Е-кадгерин, морфогенетичні процеси та складні сигнальні каскади. Незважаючи на їхню неоціненну цінність, порівняння з злоякісними аналогами, такими як клітини MCF7, іноді підкреслює нездатність цієї клітинної лінії повністю відтворити пов’язане з раком середовище, яке спостерігається in vivo.

Фармакологічне профілювання

Як видатна модель, клітини MCF10A використовуються у фармакологічному профілюванні для визначення цитотоксичності та терапевтичного потенціалу нових сполук проти раку молочної залози. Наприклад, ці клітини відіграли ключову роль у визначенні ефективності біоактивних компонентів рослинних препаратів, таких як Senna alata, тим самим підтверджуючи їхній внесок у розробку нових терапевтичних стратегій.

Дослідження канцерогенезу

Незважаючи на своє непухлинне походження, клітини MCF10A є гнучким шаблоном для вивчення пухлиноутворення молочної залози. Використовувані разом з пухлиногенними клітинними лініями або модифіковані за допомогою генної інженерії, вони сприяють дослідженню молекулярних механізмів виникнення та прогресування раку молочної залози. Прикладом таких застосувань є дослідження, в яких здійснюється маніпулювання генами, зокрема PHLDA1, у клітинах MCF10A з метою вивчення їхнього впливу на клітинну міграцію та інвазію, що дозволяє виявити нові потенційні мішені для втручання.

Тривимірні моделі культивування

Клітини MCF10A добре розмножуються в тривимірних (3D) культуральних системах, таких як змішані середовища Matrigel, що імітують умови in vivo, сприяючи нашому розумінню просторового та механічного контексту поведінки клітин. Цей 3D-підхід відіграє ключову роль у визначенні шляхів, що регулюють диференціацію клітин молочної залози та морфологічну еволюцію ранніх неопластичних уражень.

Оцінка метастатичного потенціалу

Дослідження механізмів, що лежать в основі метастазування, використовують клітини MCF10A для моделювання епітеліально-мезенхімального переходу — ключової події в процесі метастатичного поширення. Дослідники спостерігають за цими переходами в різних клітинних моделях, використовуючи маркери, такі як Е-кадгерин, щоб отримати уявлення про клітинну динаміку під час прогресування раку молочної залози.

Формування мамосфер та дослідження клітин-попередників

Здатність клітин MCF10A утворювати мамосфери при культивуванні в неадгезивних умовах робить їх безцінним ресурсом для вивчення прогеніторних клітин молочної залози та їхньої ролі в біології раку молочної залози — від ініціації до набуття інвазивних характеристик.

Виняткова універсальність та схожість клітин MCF10A з епітелієм молочної залози людини зміцнюють їхній статус як незамінного ресурсу в постійних пошуках розгадки складнощів раку молочної залози, підкреслюючи їхню незмінну цінність у передових дослідженнях.

Розкрийте потенціал своїх досліджень за допомогою наших клітин MCF10A

Клітини MCF10A: Наукові публікації

Тут висвітлено деякі з найвизначніших та найчастіше цитованих наукових досліджень, у яких використовувалася клітинна лінія MCF10A, що зробили значний внесок у сферу досліджень раку молочної залози.

• Нові дані щодо сигнального шляху TGF-β: Ключове дослідження, опубліковане в журналі «International Journal of Oncology» (2004), було присвячене вивченню сигнального шляху TGF-β у клітинах MCF10A. Воно показало, що обробка TGF-β може індукувати міграційні та інвазивні фенотипи, підкреслюючи складність клітинних реакцій на TGF-β.

• Дослідження екстракту отруйного мішка: Дослідження, опубліковане в журналі «Toxin Reviews» (2023), було присвячене вивченню впливу екстракту отруйного мішка шершня Vespa orientalis на клітини MCF10A, в ході якого досліджувалися його цитотоксичні, некротичні, апоптотичні та автофагічні властивості, що відкрило нові можливості для розуміння реакції клітин на природні токсини.

• Роль лептину в клітинній інвазії: У дослідженні, опублікованому в журналі «Cells» (2019), було висунуто гіпотезу, що лептин, добре відомий адіпокін, сприяє експресії транскрипційних факторів, пов’язаних з епітеліально-мезенхімальним переходом (EMT), та посилює інвазію клітин MCF10A через шлях, що залежить від Src та FAK, підкреслюючи складну взаємодію між адіпокінами та поведінкою ракових клітин.

• Онкогенні властивості коннексину 32: У статті, опублікованій у журналах «Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research (2020), було висунуто гіпотезу, що білок коннексин-32 може надавати клітинам MCF10A пропухлинні властивості, що вказує на потенційну роль коннексину-32 на ранніх стадіях розвитку раку молочної залози.

• Вплив екстракту Pseudevernia furfuracea: У статті, опублікованій у журналі «Biomolecules» (2021), оцінено вплив екстракту Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf та його метаболіту — фізодикової кислоти — на модуляцію мікросередовища пухлини в клітинах MCF10A, що дало уявлення про потенційні терапевтичні застосування природних сполук у модуляції взаємодій між пухлиною та стромою.

Ці публікації підкреслюють універсальність та застосовність клітинної лінії MCF10A для поглиблення нашого розуміння біології раку молочної залози — від дослідження клітинних сигнальних шляхів до оцінки потенційних терапевтичних ефектів природних та синтетичних сполук.

Ресурси щодо клітинної лінії MCF10A: протоколи, відео та інше

Нижче наведено кілька онлайн-ресурсів щодо клітин MCF10A.

• Трансфекція MCF10A: за цим посиланням ви знайдете детальний протокол трансфекції плазмідної ДНК у клітини MCF10A.
• Протоколи культивування клітин: у цьому відео пояснюється базовий протокол пасажування, заморожування та розморожування адгезивних клітин.

Протокол культивування клітин MCF10A наведено тут.

• Протокол культивування клітин MCF10A: Цей документ містить покроковий протокол пасажування клітин MCF10A.
• Субкультурування клітин MCF10A: за цим посиланням ви зможете ознайомитися з протоколом субкультурування епітеліальних клітин молочної залози MCF10A.
• Клітинна лінія MCF10A: Цей веб-сайт допоможе вам ознайомитися з усіма основними протоколами культивування клітин MCF10A, включаючи протоколи субкультивування та роботи з проліферативними та кріоконсервованими культурами.

Дослідження клітин MCF10A: вичерпний перелік поширених запитань щодо їхньої ролі в дослідженнях раку молочної залози та клітинній біології

Література

1. Qu, Y. та ін., Оцінка MCF10A як надійної моделі нормальних епітеліальних клітин молочної залози людини. PLoS One, 2015. 10(7): с. e0131285.
2. Marella, N.V., та ін., Цитогенетичний аналіз та аналіз експресії за допомогою мікроматриць cDNA клітинних ліній MCF10, що імітують прогресування раку молочної залози людини. Cancer Res, 2009. 69(14): с. 5946–53.
3. Со, Дж.Й. та ін., Диференціальна експресія ключових сигнальних білків у клітинних лініях MCF10 — моделі прогресування раку молочної залози людини. Mol Cell Pharmacol, 2012. 4(1): с. 31–40.
4. Goh, J.J.H. та ін., Транскриптомічні дані вказують на те, що ядерний поділ та клітинна адгезія не відтворюються в лініях MCF7 та MCF10A порівняно з пухлинами молочної залози типу «люмінальний А». Sci Rep, 2022. 12(1): с. 20902.
5. Модарресі Чахардехі, А. та ін., Низька цитотоксичність та антипроліферативна активність щодо ракових клітин рослини Senna alata (Fabaceae). Revista de Biología Tropical, 2021. 69.
6. Bonatto, N., та ін., Пригнічення експресії PHLDA1 (домен, подібний до плекстринової гомології, сімейство A, член 1) сприяє міграції та інвазії епітеліальних клітин молочної залози MCF10A. Cell Adh Migr, 2018. 12(1): с. 37–46.