ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................................7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................15
1.1 Структура и основные компоненты внеклеточного матрикса .............................15
1.2 Структурные и биомеханические свойства внеклеточного матрикса..................19
1.2.1 Роль трёхмерной организации волокон матрикса..............................................20
1.2.2 Пористость и размер пор матрикса.....................................................................21
1.2.3 Факторы, влияющие на жёсткость внеклеточного матрикса ............................22
1.2.4 Вязкоупругие свойства внеклеточного матрикса...............................................25
1.3 Взаимодействие внеклеточного матрикса с клетками ..........................................25
1.3.1 Рецепторы семейства интегринов.......................................................................26
1.3.2 Дискоидин-доменные рецепторы .......................................................................30
1.3.3. Роль рецепторов Notch в механотрансдукции...................................................36
1.4 Роль структурно-механических свойств внеклеточного матрикса в регуляции
процессов клеточной миграции и дифференцировки...................................................41
1.4.1 Адгезия и распластывание клеток ......................................................................42
1.4.2 Влияние механических свойств матрикса на клеточную миграцию.................43
1.4.3 Роль матрикса в дифференцировке стволовых клеток ......................................44
1.4.4 Влияние структуры и механических свойств матрикса на морфогенез............45
1.5 Роль матрикса в процессе канцерогенеза и развития опухолей ...........................46
1.5.1 Инициация канцерогенеза ...................................................................................47
1.5.2 Влияние механических свойств матрикса на пролиферацию опухолевых
клеток ............................................................................................................................48
1.5.3 Миграция и инвазия опухолевых клеток в матриксах с разными
биомеханическими свойствами ...................................................................................49
1.6 Использование децеллюляризованных внеклеточных матриксов в
экспериментальной онкологии ......................................................................................51
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ...........................................................................57
2.1 Лабораторные животные и извлечение органов .....................................................57
2.2 Децеллюляризация органов мыши ..........................................................................57
2.3 Анализ содержания ДНК в ткани ............................................................................59
2.4 Клеточные линии и культивирование клеток..........................................................60
2.5 Рецеллюляризация матриксов..................................................................................60
3
2.6 Культивирование опухолевых клеток в коллагеновом гидрогеле .........................62
2.7 Гистоморфологический анализ................................................................................63
2.8 Сканирующая электронная микроскопия................................................................65
2.9 Макроиндентирование .............................................................................................65
2.10 Наноиндентирование методом атомно-силовой микроскопии ............................67
2.11 Реометрия................................................................................................................68
2.12 Анализ экспрессии генов методом ПЦР в реальном времени..............................69
2.13 Статистическая обработка данных ........................................................................71
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.................................................................72
3.1 Получение децеллюляризированных матриксов мышиных органов.....................72
3.2 Структурные и биомеханические свойства бесклеточных огранных матриксов ..79
3.2.1 Гистоморфологический анализ ДЦЛ матриксов................................................79
3.2.2 Анализ микроструктуры ДЦЛ матриксов методом сканирующей электронной
микроскопии .................................................................................................................81
3.2.3 Общая жёсткость трехмерной структуры ДЦЛ матриксов ...............................83
3.2.4 Локальная жесткость волокон ДЦЛ матриксов .................................................85
3.3 Рост клеток рака молочной железы при репопуляции органных матриксов с
разными структурными и биомеханическими свойствами ..........................................87
3.3.1 Скорость роста культур опухолевых клеток в органных матриксах ................87
3.3.2 Рост клеток рака молочной железы в коллагеновом гидрогеле ........................90
3.3.3 Анализ связи между структурными и биомеханическими свойствами матрикса
и особенностями роста клеток.....................................................................................92
3.4 Особенности фенотипа клеток рака молочной железы при росте в органных
матриксах ........................................................................................................................94
3.4.1 Тканеспецифичное изменение экспрессии генов...............................................94
3.4.2 Динамика экспрессии генов при длительном росте клеток в матриксах
различных органов .......................................................................................................98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................... 107
ВЫВОДЫ........................................................................................................................ 113
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................................. 115
