基質(zhì)膠提取制備與應(yīng)用的研究進(jìn)展

張涵漪，王天一，路惠添，張濤

（北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 102206）

0 引言

許多類型的細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖均需要黏附表面，尤其是原代細(xì)胞和干細(xì)胞，為了其維持穩(wěn)定的生長(zhǎng)分化狀態(tài)，需要在培養(yǎng)基中添加專門(mén)的生長(zhǎng)基質(zhì)[1-2]。基質(zhì)膠(Matrigel)因含有細(xì)胞基底膜幾乎所有已知組分，能夠?yàn)榧?xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和功能提供類似細(xì)胞外基質(zhì)的作用，成為應(yīng)用最廣泛的基底膜基質(zhì)。因其在培養(yǎng)箱中形成凝膠狀態(tài)，為細(xì)胞的三維增殖分化提供了固體細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成的三維空間環(huán)境[3]，尤其在類器官培養(yǎng)中起到了不可替代的作用[4]。目前，高質(zhì)量的基質(zhì)膠產(chǎn)品主要依賴于從國(guó)外Corning 等公司進(jìn)口，近年來(lái)由于中美貿(mào)易戰(zhàn)和新冠疫情等的影響，基質(zhì)膠在中國(guó)曾經(jīng)大面積缺貨，給很多企事業(yè)的生產(chǎn)和服務(wù)、科研實(shí)驗(yàn)等帶來(lái)嚴(yán)重影響，成為21世紀(jì)生命科學(xué)研究中最具前景的“卡脖子”生物材料。為了較全面了解基質(zhì)膠的價(jià)值，更好地指導(dǎo)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，及為中國(guó)基質(zhì)膠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供參考，系統(tǒng)綜述了基質(zhì)膠的提取制備方法及其應(yīng)用領(lǐng)域。

1 基質(zhì)膠概述

基質(zhì)膠是一種可溶性的基底膜基質(zhì)。1983 年，Hynda Kleinman 等研究一種被稱為Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)肉瘤時(shí)，將提取制備的基底膜基質(zhì)產(chǎn)品命名為“基質(zhì)膠”進(jìn)行銷(xiāo)售。其主要成分包括4種基底膜細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，即層黏連蛋白（約占60%）、Ⅳ型膠原（約占30%）、巢蛋白（約占8%）和硫酸肝素蛋白多糖（約占2%～3%），以及生長(zhǎng)因子和酶等腫瘤來(lái)源蛋白，有成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、類胰島素生長(zhǎng)因子、TGF-β、組織纖溶酶原、金屬蛋白酶等[5]。基質(zhì)膠組分的種類和含量因其提取組織的類型和分化程度而變化，其中層黏連蛋白和Ⅳ型膠原組分的功能多樣。層黏連蛋白包括多種亞型，其中層黏連蛋白1 含有多個(gè)黏附位點(diǎn)，能夠?yàn)楦杉?xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等多種類型細(xì)胞的黏附提供條件。此外，層黏連蛋白1衍生的IKVAV和YIGSR肽促進(jìn)細(xì)胞分化、血管生成、腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。膠原蛋白中Ⅳ型膠原最豐富，也發(fā)現(xiàn)有I、III、VI和XVIII型等膠原的存在[5]。

在冰箱冷藏或?qū)⑵渲械鞍紫♂屩凛^低濃度時(shí)，基質(zhì)膠將以液體狀態(tài)存在；而在溫度高于10℃及其中蛋白濃度不低于3 mg/mL 時(shí)，基質(zhì)膠聚合形成具有生物活性的凝膠狀態(tài)，能夠提供類似于天然細(xì)胞外基底膜的結(jié)構(gòu)、組成、物理特性和作用。低濃度的基質(zhì)膠可用來(lái)包被細(xì)胞培養(yǎng)器皿，在培養(yǎng)器皿表面形成薄薄的蛋白層，有利于細(xì)胞的黏附生長(zhǎng)；而基質(zhì)膠形成凝膠狀態(tài)時(shí)能為細(xì)胞的分化提供有利條件，使其在體外呈現(xiàn)近似體內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，尤其為類器官的培養(yǎng)提供不可或缺的載體[6]。

2 基質(zhì)膠提取制備的研究現(xiàn)狀

2.1 基質(zhì)膠的生物組織來(lái)源

在正常組織中，基底膜含量甚微，是一種相對(duì)不溶的結(jié)構(gòu)。如前所述，基質(zhì)膠起源于小鼠EHS肉瘤組織提取物，該腫瘤組織相對(duì)溫和，在小鼠體內(nèi)生長(zhǎng)迅速，可提供大量的基底膜組分，是當(dāng)前基質(zhì)膠提取制備的主要生物組織來(lái)源。1944年，瑞典Engelbreth-Holm博士捕獲一只野生型小鼠，并切除了腫瘤組織；1961年，美國(guó)Swarm博士獲得該腫瘤組織并進(jìn)行了研究[7]。為了紀(jì)念Engelbreth-Holm博士的發(fā)現(xiàn)，及Swarm博士對(duì)該組織的保存與特征研究，將其命名為EHS 腫瘤，在分類上屬于低分化軟骨肉瘤，在生物學(xué)特性上具有明顯異質(zhì)性[8]。此后，層黏連蛋白、硫酸類肝素蛋白多糖等組分逐漸從中得到分離、鑒定，1990年，商品化的基質(zhì)膠出現(xiàn)。由于EHS 肉瘤細(xì)胞難以在體外培養(yǎng)和大規(guī)模擴(kuò)增，所以，基質(zhì)膠提取制備所需的腫瘤組織需要在小鼠體內(nèi)接種生長(zhǎng)，這也帶來(lái)了一些有關(guān)動(dòng)物福利等的問(wèn)題。

為了保護(hù)動(dòng)物福利及降低基質(zhì)膠生產(chǎn)的組織成本，當(dāng)前也有利用動(dòng)物肌肉、皮膚、肝臟、子宮瘤等組織，甚至整只動(dòng)物尸體進(jìn)行提取制備基質(zhì)膠的報(bào)道[9]。Danielson 等[10]從EHS 腫瘤組織分離細(xì)胞，構(gòu)建了一個(gè)可傳40代以上的連續(xù)細(xì)胞系，該細(xì)胞系能夠保持EHS腫瘤細(xì)胞的表型和生物學(xué)特性，具有在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)EHS 樣腫瘤的能力，能夠合成層黏連蛋白的A/B鏈、Ⅳ型膠原、巢蛋白以及基底膜特異性硫酸類肝素蛋白聚糖，認(rèn)為該細(xì)胞作為細(xì)胞外基質(zhì)來(lái)源用于檢測(cè)細(xì)胞黏附、遷移和分化方面具有應(yīng)用價(jià)值。Barsky等[11]發(fā)現(xiàn)人的腺樣囊性癌和卵巢卵黃囊瘤與人其他大多腫瘤不同，它們含有大量的基底膜基質(zhì)，異體移植給無(wú)胸腺小鼠，仍能保持組織特性，盡管只有EHS小鼠腫瘤基質(zhì)膠產(chǎn)量的一小部分，但通過(guò)使小鼠甲狀腺腫大可以提高人基底膜基質(zhì)的產(chǎn)量。Abberton等[12]研究了從骨骼肌組織提取細(xì)胞外基質(zhì)的方法，并成功從小鼠、大鼠、豬和人的骨骼肌中提取了肌質(zhì)膠(Myogel)，顯示了誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化和脂肪形成的潛力。滕以剛等[13]報(bào)道，將小鼠或大鼠等動(dòng)物尸體消毒處理，去除內(nèi)臟和皮膚，利用剩余組織提取制備了能滿足3D細(xì)胞培養(yǎng)要求的基質(zhì)膠，認(rèn)為其取材方便且產(chǎn)量高。廖傳榮等[14]則利用體外培養(yǎng)的纖維肉瘤細(xì)胞或骨肉瘤細(xì)胞，提取制備了基質(zhì)膠，認(rèn)為其具有細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，有利于類器官培養(yǎng)。此外，也有利用全合成材料制備基質(zhì)膠的報(bào)道[11]，但全合成材料往往缺乏細(xì)胞生長(zhǎng)所需的細(xì)胞因子，且生物相容性較差。因此，盡管小鼠EHS 肉瘤作為組織來(lái)源制備基質(zhì)膠仍存在一些問(wèn)題，但與其他方法相比，其仍是當(dāng)前基質(zhì)膠制備的主要組織材料。

2.2 小鼠EHS肉瘤模型的復(fù)制

腫瘤的接種傳代可以用分散的EHS腫瘤組織，也可以用單細(xì)胞懸液，后者可以從美國(guó)菌種保藏中心(ATCC)購(gòu)買(mǎi)獲得。重約4 g的EHS腫瘤可以接種給至少10只小鼠，并在接種后3～4周收獲。一般使用2—3月齡C57BL/6小鼠，該小鼠是標(biāo)準(zhǔn)的近交系，也是第一個(gè)完成基因組測(cè)序的小鼠品系，基因背景清晰[15]。雌性小鼠較溫順，比雄性小鼠更容易處理，更適于作為腫瘤受體。Pili等[16]研究表明，老齡小鼠也可以用來(lái)生產(chǎn)EHS腫瘤，但是生長(zhǎng)速度較慢，且組織學(xué)研究表明，細(xì)胞外基質(zhì)相對(duì)于腫瘤細(xì)胞的面積提高，對(duì)細(xì)胞模型的作用也有不同，老齡小鼠來(lái)源基質(zhì)膠誘導(dǎo)的血管生成反應(yīng)小于青年鼠。

腫瘤組織可以用含5% DMSO的PBS凍存于液氮中以后使用，使用凍存的組織時(shí)，需要離心除去凍存液，腫瘤的收獲期可能會(huì)長(zhǎng)于新鮮組織。每只小鼠可用16 G 針頭接種1 mL 組織懸液，接種部位可在小鼠頸部皮下或者后肢肌肉。一般而言，腫瘤超過(guò)4 g時(shí)容易出現(xiàn)壞死，為了獲得最大的腫瘤組織產(chǎn)量，有必要根據(jù)腫瘤大小在接種后不同時(shí)間進(jìn)行收集。由于小鼠日齡、腫瘤生長(zhǎng)時(shí)間與狀態(tài)等會(huì)影響腫瘤組織的性狀，進(jìn)而對(duì)基質(zhì)膠組分產(chǎn)生影響，故為了提取制備組分和性能穩(wěn)定的基質(zhì)膠，小鼠EHS 肉瘤模型復(fù)制時(shí)，保持小鼠日齡、接種部位、接種劑量、腫瘤組織收集時(shí)間等的規(guī)范與統(tǒng)一非常必要。

在復(fù)制EHS肉瘤模型時(shí)，通過(guò)模型小鼠飼養(yǎng)條件和小鼠健康狀況的變化，改變腫瘤組織內(nèi)相關(guān)組分的含量，則可以制備非常規(guī)的基質(zhì)膠。例如，通過(guò)給小鼠飼喂動(dòng)脈粥樣硬化日糧和含β-氨基丙腈日糧，可以制備含高水平Ⅳ型膠原的基質(zhì)膠，飼喂動(dòng)脈粥樣硬化日糧時(shí)，可能會(huì)引起小鼠的自發(fā)性骨折，所以在飼喂2周后開(kāi)始注意小鼠健康非常必要[17]。也可以用老齡化小鼠復(fù)制EHS模型，提取制備對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞生存和分化的低支持能力的基質(zhì)膠，以模擬老齡化環(huán)境[16]；來(lái)自糖尿病小鼠或者其他疾病模型小鼠腫瘤組織制備的基質(zhì)膠，其提供的微環(huán)境對(duì)細(xì)胞功能也會(huì)有不同影響，例如，高血糖癥和氧化應(yīng)激小鼠來(lái)源基質(zhì)膠對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞成管實(shí)驗(yàn)和血管生成能力有負(fù)面影響[18]。

2.3 基質(zhì)膠提取制備的方法

基質(zhì)膠的提取制備，一般是將EHS 腫瘤組織勻漿，用鹽溶液反復(fù)洗去可溶性蛋白成分，然后利用高濃度的中性鹽溶液（例如，胍鹽、尿素和硫酸銨溶液）沉淀提取不溶性蛋白成分，并進(jìn)行透析純化獲得[13-14,19]，提取的基質(zhì)膠呈無(wú)色液體狀態(tài)。由于基質(zhì)膠在膠化后則不能恢復(fù)到液體形態(tài)，所以在其提取制備過(guò)程中必須要保持在4℃左右的環(huán)境，而且所有接觸基質(zhì)膠的移液管和注射器等器材也需要事先經(jīng)過(guò)低溫預(yù)冷處理。另一方面，基質(zhì)膠提取制備步驟的時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，其活性會(huì)丟失，這要求其整個(gè)的分離和透析時(shí)間最好在4 d以內(nèi)完成。由于基質(zhì)膠濃度過(guò)低時(shí)不能形成固體狀態(tài)，提取制備的基質(zhì)膠蛋白濃度不應(yīng)低于9 mg/mL，濃度較低的基質(zhì)膠提取物可以使用40%硫酸銨溶液進(jìn)行沉淀，然后再用較小體積的溶液重懸和透析。一般來(lái)說(shuō)，1 g腫瘤組織可以制備1.5 mL左右的基質(zhì)膠產(chǎn)品。若要降低基質(zhì)膠中的生長(zhǎng)因子含量，在利用中性鹽溶液沉淀后，可以對(duì)獲得的不溶性蛋白再次利用20%氯化鈉溶液沉淀[20]。

3 基質(zhì)膠的主要用途

3.1 細(xì)胞分化實(shí)驗(yàn)

基質(zhì)膠能夠促進(jìn)多種不同類型細(xì)胞的分化，甚至一些細(xì)胞系和原代細(xì)胞，在接觸到基質(zhì)膠時(shí)會(huì)在不增殖的情況下分化[21-23]。該實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞一般接種在基質(zhì)膠的表面，但也可以在其凝膠化之前與細(xì)胞混合接種，通過(guò)觀察細(xì)胞形態(tài)和分析其基因表達(dá)可更好地反映細(xì)胞的分化狀態(tài)。諸如睪丸支持細(xì)胞等上皮細(xì)胞在膠頂部生長(zhǎng)時(shí)多呈現(xiàn)柱狀，而當(dāng)混在基質(zhì)內(nèi)部時(shí)形成腺體樣結(jié)構(gòu)，無(wú)論在哪種培養(yǎng)條件下，睪丸支持細(xì)胞的分化程度都比生長(zhǎng)在塑料基底上高[24]?；|(zhì)膠上的分化反應(yīng)依賴于細(xì)胞類型，細(xì)胞在基質(zhì)表面或內(nèi)部通常呈三維聯(lián)系，進(jìn)而形成與其在來(lái)源組織內(nèi)相似的結(jié)構(gòu)。例如，上皮細(xì)胞形成管狀和腺體樣結(jié)構(gòu)[25]，而軟骨細(xì)胞則在基質(zhì)表面形成軟骨結(jié)節(jié)[26]。原代細(xì)胞和細(xì)胞系在基質(zhì)膠上均可呈現(xiàn)分化表型，如永生化的微血管內(nèi)皮細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞均形成幾乎一樣的毛細(xì)血管樣結(jié)構(gòu)[20]。

3.2 內(nèi)皮細(xì)胞成管實(shí)驗(yàn)

內(nèi)皮細(xì)胞是第一種表現(xiàn)出形態(tài)分化的細(xì)胞種類，一旦將其接種于膠化的基質(zhì)膠，它們將在1 h內(nèi)黏附，并在隨后數(shù)小時(shí)內(nèi)相互遷移，形成帶有內(nèi)腔的管狀，最后在12 h內(nèi)成為細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)緊密連接的狀態(tài)，而轉(zhuǎn)化細(xì)胞則可在約一半的時(shí)間內(nèi)完成上述過(guò)程[27-28]。這種形態(tài)分化為評(píng)價(jià)血管生成的許多方面及治療測(cè)試提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)方法。該實(shí)驗(yàn)?zāi)M了血管生成的多個(gè)步驟，包括細(xì)胞黏附、遷移、蛋白酶分泌和管狀形成[29]，管狀結(jié)構(gòu)可攝入低密度脂蛋白。此方法不僅可以模擬體內(nèi)血管生成過(guò)程，而且有高度可重復(fù)性、可量化、易操作和適于高通量篩選的特點(diǎn)，所以可用于篩選血管生成和抗血管生成因子、鑒定血管生成信號(hào)通路、鑒定血管生成中基因的上調(diào)和下調(diào)、鑒定內(nèi)皮祖細(xì)胞、內(nèi)皮與腫瘤細(xì)胞相互作用等。

3.3 細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞侵襲是指細(xì)胞分泌金屬蛋白酶消化細(xì)胞外基質(zhì)，向其他區(qū)域或組織遷移的過(guò)程，是正常細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞應(yīng)對(duì)化學(xué)和機(jī)械刺激的反應(yīng)能力，對(duì)傷口修復(fù)、血管形成、炎癥反應(yīng)、組織異常浸潤(rùn)和腫瘤轉(zhuǎn)移等至關(guān)重要[30]。當(dāng)前，侵襲實(shí)驗(yàn)多在Transwell培養(yǎng)板或Boyden小室等中進(jìn)行[31]，在上室的微孔濾膜上鋪一層基質(zhì)膠后接種細(xì)胞，下層小室中可置入誘導(dǎo)劑，一定時(shí)間后收集下室中的細(xì)胞，進(jìn)行定量計(jì)數(shù)或功能分析。此實(shí)驗(yàn)可用于評(píng)價(jià)細(xì)胞的侵襲能力、分選高侵襲能力的細(xì)胞、研究介導(dǎo)細(xì)胞侵襲的機(jī)制、篩選對(duì)細(xì)胞侵襲具有調(diào)控作用的藥物成分等；在多種細(xì)胞共存時(shí)也可以研究細(xì)胞的相互作用，可將2種以上的細(xì)胞都放入上室，或者上、下室中分別接種不同種類的細(xì)胞。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)與侵襲實(shí)驗(yàn)操作類似，二者不同之處在于，前者主要評(píng)價(jià)細(xì)胞的遷移能力，其上層小室的微孔膜一般不包被基質(zhì)膠[32]。

3.4 類器官培養(yǎng)

類器官(Organoid)是利用胚胎或成體干細(xì)胞等進(jìn)行體外三維培養(yǎng)，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)及功能的類似器官的細(xì)胞團(tuán)[33]。相比于傳統(tǒng)二維細(xì)胞培養(yǎng)，類器官能夠使得細(xì)胞之間進(jìn)行復(fù)雜的交互，更好地體現(xiàn)了體內(nèi)細(xì)胞間作用和微環(huán)境狀態(tài)，為生物醫(yī)學(xué)相關(guān)研究提供了強(qiáng)大工具，是近十年來(lái)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的前沿性科學(xué)技術(shù)之一，類器官技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在組織發(fā)育、疾病模型、藥效評(píng)估、器官移植和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[34-35]?；|(zhì)膠是類器官培養(yǎng)中最常用的關(guān)鍵基質(zhì)，是促進(jìn)類器官正常生長(zhǎng)的關(guān)鍵生物材料，由于與干細(xì)胞及其形成的類器官有良好相容性，且能提供必需的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞因子和結(jié)構(gòu)性細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，使其中的細(xì)胞可以在三維空間聚集、增殖、分化并自組裝，在類器官培養(yǎng)中發(fā)揮著不可或缺的作用[36]。尤其對(duì)于腫瘤類器官，腫瘤組織來(lái)源的基質(zhì)膠更適于其生長(zhǎng)，用于腫瘤類器官培養(yǎng)和功能評(píng)價(jià)具有天然優(yōu)勢(shì)[37]。有研究表明，用腫瘤類器官進(jìn)行化療藥敏測(cè)試的結(jié)果指導(dǎo)臨床用藥，藥敏結(jié)果對(duì)患者的敏感性達(dá)100%，特異性達(dá)93%[38]，徹底改寫(xiě)了腫瘤精準(zhǔn)治療的理念。

3.5 填塞物血管生成實(shí)驗(yàn)

填塞物血管生成實(shí)驗(yàn)是一種廣泛用來(lái)評(píng)價(jià)體內(nèi)血管生成的簡(jiǎn)單方法，可以確定局部或全身性血管生成刺激因子和抑制因子、腫瘤細(xì)胞的血管生成活性、宿主源性因子的作用等[39-40]。實(shí)驗(yàn)一般用C57BL/6小鼠，將300～500 μL基質(zhì)膠注射在其背部或腹股溝處皮下，檢測(cè)促血管新生因子時(shí)使用減生長(zhǎng)因子基質(zhì)膠，而檢測(cè)抗血管新生因子時(shí)用正?；蛱砑踊钚砸蜃拥幕|(zhì)膠。填塞后5～7 d 對(duì)基質(zhì)膠填塞物，采用免疫組化方法檢測(cè)血管標(biāo)志分子，或注射熒光標(biāo)記葡聚糖后檢測(cè)其中熒光素，或采用Drabkin試劑盒檢測(cè)血紅蛋白，或采用PCR方法檢測(cè)內(nèi)皮和炎癥相關(guān)基因的表達(dá)。

3.6 異種移植

腫瘤生物學(xué)及其治療方法研究中，對(duì)動(dòng)物模型的需求強(qiáng)烈，基質(zhì)膠可用于提高癌癥細(xì)胞、癌癥干細(xì)胞和非癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)。簡(jiǎn)單做法是，將腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)膠混合后直接注射。腫瘤的生長(zhǎng)速度和收取量取決于基質(zhì)膠的濃度、腫瘤細(xì)胞類型和數(shù)量、注射部位、其他類型細(xì)胞的有無(wú)以及受體動(dòng)物的種類。例如，MCF-7細(xì)胞直接注射到小鼠體內(nèi)不成瘤，而與基質(zhì)膠混合后可在皮下形成腫瘤[41]；B16F10細(xì)胞單獨(dú)注射到小鼠體內(nèi)成瘤率極低，使用基質(zhì)膠后成瘤率顯著增加[42]。將基質(zhì)膠作為腫瘤細(xì)胞載體移植時(shí)，作用機(jī)制與其促進(jìn)血管生成和阻止腫瘤細(xì)胞的失巢凋亡有關(guān)[43]。因此，在移植腫瘤細(xì)胞時(shí)加入基質(zhì)膠能加速實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。

3.7 其他應(yīng)用

除了前述幾種體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用外，基質(zhì)膠的新用途還在不斷地被開(kāi)發(fā)。例如，由于基質(zhì)膠可促進(jìn)細(xì)胞分化為腺體腺泡、骨小管和髓鞘等功能性結(jié)構(gòu)，故也許可利用體外在基質(zhì)膠誘導(dǎo)分化細(xì)胞替代或支持體內(nèi)組織功能，已有利用基質(zhì)膠培養(yǎng)的胰腺腺泡細(xì)胞移植到糖尿病小鼠體內(nèi)，維持了數(shù)天的血糖降低[44]；鑒于基質(zhì)膠在血管生成、細(xì)胞分化或組織轉(zhuǎn)化方面作用，可將其用于促進(jìn)傷口愈合或組織修復(fù)，一些初步研究已表現(xiàn)出基質(zhì)膠修復(fù)心臟和腸道組織的希望[44]。

4 總結(jié)與展望

基質(zhì)膠因其特殊的生物學(xué)特性體現(xiàn)了在生命科學(xué)研究中的重要價(jià)值，尤其隨著類器官培養(yǎng)等前沿技術(shù)的快速發(fā)展，及其潛在應(yīng)用的不斷開(kāi)發(fā)，已成為當(dāng)前生命科學(xué)研究領(lǐng)域最為緊俏的生物材料之一。本研究綜述了基質(zhì)膠的生物組織來(lái)源、最主要來(lái)源組織EHS腫瘤模型的復(fù)制方法、提取制備方法及主要用途等，為基質(zhì)膠的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用及中國(guó)高質(zhì)量基質(zhì)膠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了有價(jià)值的參考。

基質(zhì)膠雖然為細(xì)胞的三維培養(yǎng)和類器官生成提供了必需的物理支持，但不可否認(rèn)的是，僅靠基質(zhì)膠構(gòu)成的微環(huán)境無(wú)法實(shí)現(xiàn)類器官的生長(zhǎng)發(fā)育，還需要多種細(xì)胞因子、營(yíng)養(yǎng)素的關(guān)鍵作用[45]。為了更好地模擬在體基底膜細(xì)胞外基質(zhì)的生物學(xué)特性，需要在以基質(zhì)膠為基礎(chǔ)的培養(yǎng)基中添加細(xì)胞因子或基質(zhì)蛋白質(zhì)，構(gòu)建具有組織器官特異性的特定基質(zhì)膠產(chǎn)品。盡管當(dāng)前對(duì)組成成分完全明確的標(biāo)準(zhǔn)化基質(zhì)膠體系構(gòu)建仍存在困難，但必將是未來(lái)基質(zhì)膠產(chǎn)品發(fā)展的方向之一。另一方面，類器官的生長(zhǎng)大小和均一性受到基質(zhì)膠所構(gòu)筑空間結(jié)構(gòu)的限制[46-48]，為了調(diào)控類器官生長(zhǎng)分化的大小和密度，對(duì)基質(zhì)膠構(gòu)筑微孔的形狀和大小進(jìn)行控制也非常必要，這也是未來(lái)提高基質(zhì)膠產(chǎn)品質(zhì)量和針對(duì)性的重要發(fā)展方向之一。