工程化基底膜仿生水凝胶:让乳腺上皮“盖房子”还是“搞拆迁”,一句话就能调!
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-04 22:32 | 更新时间: 2025-10-04 22:32

把乳腺上皮细胞放进3D培养,就像给它们一张空白宅基地。传统基底膜提取物(Matrigel)虽然万能,却像“盲盒”——批次差异大、成分不明、还可能带病毒。这篇Science Advances直接把“盲盒”拆成乐高:用海藻酸钠水凝胶+可编程肽段,让细胞住的房子想软就软、想慢回弹就慢回弹,还能一键切换“正常小腺泡”或“入侵大军”模式。
核心配方公开抄作业
• 结构地基:海藻酸钠交联网络,弹性模量<500 Pa(正常乳腺)或拉到4 kPa(肿瘤硬度)。
• 软装风格:IKVAV肽段(来自层粘连蛋白)= 温馨小洋房,7天就能长出带空心腔的圆润腺泡;RGD肽段(来自纤连蛋白)= 拆迁办,不管软硬直接诱导侵袭。
• 时间魔法:低分子量海藻酸=20-150 s快速应力松弛,细胞觉得“床垫”会呼吸;高分子量=600-1100 s慢回弹,细胞被迫“硬刚”。
细胞行为彩蛋
1. 正常模式:软+快回弹+IKVAV,MCF10A乖乖长成“荷包蛋”状腺泡,β4整合素乖乖待在基底侧,像极了体内。
2. 侵袭模式:必须同时满足“硬+慢回弹+IKVAV”才触发,像极了肿瘤微环境的双重暴击。
3. 通用性验证:小鼠乳腺类器官、患者来源肿瘤类器官都能拎包入住,成像效果与Matrigel无差。
机制彩蛋
• 信号开关:IKVAV通过β1/β4整合素平衡维持 polarity;一旦抑制FAK或hemidesmosome,腺泡秒变“散沙”。
• 自产装修:IKVAV组细胞14天自己分泌LM-332层粘连蛋白,相当于“自己铺地板”,RGD组几乎零产出。
一句话总结
把复杂基底膜拆成可编程模块,乳腺细胞是“盖房”还是“拆家”,全看工程师(你)怎么拨旋钮。DOI: 10.1126/sciadv.adx2110