3D培養(yǎng)與腫瘤微環(huán)境培養(yǎng)要點實例分析

腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment , TME），為腫瘤細胞生存場所，是一個動態(tài)復雜的網(wǎng)絡。實體瘤的環(huán)境中包含：腫瘤細胞、腫瘤周圍和內(nèi)部聚集的大量免疫細胞、腫瘤血管、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、細胞外基質(zhì)和間質(zhì)組織等，這些都是影響腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。近幾年越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境中的多細胞組成，往往會決定對某種特定療法的影響，進而決定癌癥治療的成敗。

3D培養(yǎng)體系已成為體外研究復雜系統(tǒng)（如TME）的標準，可以通過這些體系深入了解體內(nèi)發(fā)生的細胞-細胞相互作用和通信。在構(gòu)建體外3D共培養(yǎng)體系時，這些腫瘤相關(guān)細胞，常用于建立3D腫瘤球模型，將兩種或是兩種以上多細胞混合，探討不同細胞和腫瘤球的相互作用。常見3D培養(yǎng)模型的腫瘤細胞有：乳腺癌、胰腺癌、肺癌、肝癌、甲狀腺癌等類型的實體瘤細胞系。

傳統(tǒng)的3D培養(yǎng)系統(tǒng)，一般使用EHS小鼠肉瘤提取物，但由于其成分復雜（含有影響研究的生長因子或蛋白質(zhì)），具有批間差，對溫度控制要求較高，可再現(xiàn)性差，在操作和應用上仍存在局限性。因此需要可再現(xiàn)的體系，可以擴展體系的復雜性，并結(jié)合多種細胞類型揭示細胞-細胞相互作用/信號傳導機制。

Vitrogel 3D水凝膠體系，為無動物源性多糖水凝膠，成分單一且明確，可再現(xiàn)性高，操作便捷，可在細胞培養(yǎng)后輕松收獲細胞，可更好模擬TME，了解如何抑制甚至逆轉(zhuǎn)侵襲性癌癥的惡性表型。

VitroGel 3D水凝膠體系已經(jīng)用于多個細胞系的持續(xù)培養(yǎng)，包括最近用于胰腺癌細胞（PANC-1）的研究。美國TheWell公司近期發(fā)表了PANC-1的應用指南。結(jié)果顯示，該水凝膠體系在檢測細胞成球大小和肌動蛋白定位時，可以獲得穩(wěn)定的PANC-1 3D細胞球模型。以下細胞螢光染色圖是驗證這個系統(tǒng)的初步實驗結(jié)果，該系統(tǒng)現(xiàn)階段可以呈指數(shù)形式擴增，并可應用于后續(xù)的分析和藥物篩選研究。

 PANC-1 細胞在水凝膠中培養(yǎng)七天后，進行熒光染色共聚焦顯微鏡觀察（激光掃描水凝膠中細胞的 XYZ 面,影像疊加而成的腫瘤球模型） 

離子成膠型水凝膠，可調(diào)節(jié)軟硬度，模仿天然細胞外基質(zhì)環(huán)境，在室溫操作使用。可用于2D凝膠培養(yǎng)、3D培養(yǎng)及動物注射，為體內(nèi)外研究提供共通的操作平臺。

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