خلايا HepG2 - مورد لأبحاث سرطان الكبد

Hep-G2 هو خط خلايا سرطان كبد بشري مأخوذ من نسيج كبد ذكر قوقازي يبلغ من العمر 15 عاماً مصاب بسرطان الخلايا الكبدية. تُستخدم هذه الخلايا بشكل متكرر في دراسات الأيض الدوائي والسمية الكبدية. على الرغم من أن خلايا HepG2 تتمتع بمعدلات تكاثر عالية ومظهر شبيه بالظهارة إلا أنها غير ورمية وتؤدي وظائف كبدية مختلفة ومتباينة. في عام 1975، اشتق الباحثون خلايا HepG2 من سرطان الخلايا الكبدية، مما يجعلها أول خط خلوي كبدي يُظهر الخصائص الحرجة للخلايا الكبدية. وعلى النقيض من خط خلايا SK-Hep1 الذي تم إنشاؤه سابقًا، والذي يفتقر إلى علامات خلايا الكبد الأساسية، يمكن لخلايا HepG2 إفراز بروتينات البلازما المختلفة وتوفير نموذج قيّم لدراسة الديناميكيات داخل الخلايا لمجالات سطح الخلية في خلايا الكبد البشرية. تُظهر هذه الخلايا مورفولوجيا شبيهة بالظهارة ولديها عدد كروموسوم نموذجي يبلغ 55، ويمكن تحفيزها بهرمون النمو البشري

رسم متحرك طبي ثلاثي الأبعاد لورم خبيث في كبد رجل.

خصائص HepG2

يكون الشكل النموذجي للخلايا الكبدية الأولية مكعب الشكل وعادةً ما تحتوي على نواتين. وعلى النقيض من ذلك، فإن خلايا HepG2 لها شكل يشبه الخلايا الظهارية مع نواة واحدة وعدد كروموسومات يتراوح بين 48 و54 كروموسوم لكل خلية. على الرغم من أن خلايا HepG2 يمكن أن تمثل ما يصل إلى 25% من إجمالي البروتين الخلوي، إلا أن حجمها أكبر من حجم الخلايا الكبدية الطبيعية، حيث تشكل حوالي 10% من البروتين الكامل في الخلية. تُعد البروتينات الخلوية جهات فاعلة حاسمة داخل الخلية، حيث تقوم بتنفيذ الوظائف التي تحددها الجينات.

وغالباً ما تُظهر الخلايا الورمية، بما في ذلك تلك التي تحتوي على عدد غير طبيعي من الكروموسومات، زيادة في عدد النوى تصل إلى سبعة نوى لكل خلية. وبسبب درجة تمايزها العالية في المختبر، توفر خلايا HepG2 نموذجًا مثاليًا لدراسة الاتجار داخل الخلايا وديناميكيات بروتينات القناة الصفراوية والغشاء الجيبي الغشائي والدهون في خلايا الكبد البشرية.

يبلغ متوسط قطر خلية HepG2 حوالي 10-20 ميكرومتر، وهو أصغر من الخلايا الكبدية التي يبلغ قطرها 15 ميكرومتر، ولكنه مشابه للخلايا الورمية في الورم الأرومي الكبدي (HB)، والتي يتراوح قطرها بين 10-20 ميكرومتر.

علم الوراثة HepG2

يُظهر خط خلايا Hep-G2 العديد من الانتقالات الوراثية، بما في ذلك تلك التي تحدث بين الأذرع القصيرة للكروموسومات 1 و21، والتثلث الصبغي للكروموسومات 2 و16 و17، والتثلث الصبغي للكروموسوم 20. ويلاحظ أيضًا فقدان منطقة الكروموسوم 4q3 المرتبطة بالانتقال الصبغي t(1;4) الذي غالبًا ما يظهر في الورم الأرومي الكبدي (HB) والتشوهات الكروموسومية الأخرى، مثل التثلث الصبغي 2 و20. يتراوح عدد الكروموسومات في خلايا HepG2 من 50 إلى 60، مما يشير إلى وجود نمط كروموسومات مفرط الازدواج الصبغي، بينما تظهر بعض الحالات أكثر من 100 كروموسوم وتتميز بتضخم رباعي الصبغيات. تحتوي خلايا HepG2 على ما يقرب من 7.5 جزء من الجرام من الحمض النووي، أي أكثر بنسبة 15% من متوسط الخلية الجسدية. وبالمقارنة، فإن الخلايا الكبدية الأولية لها شكل خلية مكعبة وتحتوي عادةً على نواتين [1].

الملامح الطفرية لخلايا HepG2

يحمل الخط الخلوي HepG2 طفرة في منطقة المحفز TERT C228T، وهي موجودة أيضًا في سرطان الخلايا الكبدية (HCC) والورم الأرومي الكبدي (HB). تساهم هذه الطفرة في تخليد الخلايا عن طريق حماية التيلوميرات في الخلايا السرطانية. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر خلايا HepG2 النوع البري TP53، وهو جين مهم لقمع السرطان البشري، حيث يلعب دورًا في إيقاف دورة الخلية وموت الخلايا المبرمج والشيخوخة. ويمكن أن تؤدي الطفرات في هذا الجين إلى تعزيز تكاثر الخلايا.

وتشارك خلايا HepG2 في العديد من المسارات، بما في ذلك خلل في تنظيم نمو الخلايا، ومسارات البقاء على قيد الحياة مثل الجنين والـ HB الجنيني، ومسار Wnt/β-catenin. وعلاوة على ذلك، يحتوي خط الخلية على حذف مميز للإكسون الثالث من جين CTNNB1، وهو مطابق لذلك الذي يظهر في النوع الظهاري من HB [2،3].

خلايا HepG2 التي تنمو في الجزر عند تكبير 20x و10x.

نظرة عامة على خلايا سرطان الخلايا الكبدية HepG2 في أبحاث الكبد

أصبحت خلايا HepG2، التي تنشأ من الورم الكبدي البشري، أداة لا تقدر بثمن للبحث في وظائف الكبد وأمراضه، بما في ذلك سرطان الخلايا الكبدية. توفر خطوط الخلايا الكبدية هذه نظرة ثاقبة للاستجابات الخلوية للخلايا الكبدية البشرية في ظل ظروف تجريبية مختلفة. وقد كان استخدام بلازميدات مراسل لوسيفيراز في خلايا HepG2 فعالاً بشكل خاص في تتبع التعبير الجيني وعمليات النقل الخلوي، والتي تعتبر أساسية في أبحاث الأيض، مثل دراسة تأثيرات الإيثانول على خلايا الكبد

دراسات العدوى الفيروسية وأمراض الكبد باستخدام خلايا HepG2

تُعد خطوط الخلايا الورمية الكبدية الخالدة مثل HepG2 وHuh7 ضرورية في دراسة العدوى الفيروسية، حيث تُظهر تضاعف دورة الخلية الكاملة لالتهاب الكبد D (HDV) والتعبير عن التهاب الكبد B (HBV) [5،6]. وفي موازاة ذلك، تلعب خطوط خلايا HepaRG دورًا حاسمًا في توضيح آليات دخول فيروس التهاب الكبد B [7]. كما تُستخدم خلايا HepG2 أيضًا في دراسة مجموعة متنوعة من أمراض الكبد البشرية، بدءًا من الحالات الوراثية مثل الركود الصفراوي العائلي التقدمي داخل الكبد (PFIC) ومتلازمة دوبين جونسون إلى الدراسات البيئية والغذائية المتعلقة بالعوامل السامة للخلايا والسمية الجينية، وكذلك في أبحاث استهداف الأدوية وأبحاث التسرطن الكبدي [8،9]. ويمتد استخدامها ليشمل التجارب على أجهزة الكبد الاصطناعية الحيوية

تفاعلات خلايا HepG2 مع المواد الحيوية في هندسة الأنسجة

يُعد تفاعل خلايا HepG2 مع المواد الحيوية المختلفة أمرًا محوريًا في هندسة الأنسجة. وتساعد تقنيات مثل تقنية المجس الغرواني في فهم هذه التفاعلات من خلال قياس خصائص التصاق الخلايا، والتي تعتبر حيوية في تحديد قابلية الخلية للحياة لتطوير سقالات ونماذج دقيقة لأنسجة الكبد

سلوك الخلية وابتكاراتها في النماذج القائمة على HepG2

تُعد دراسة سلوك الخلايا في النماذج القائمة على HepG2 أمراً بالغ الأهمية لأبحاث أمراض الكبد. وقد أدى التقدم في مزارع الخلايا الكروية ثلاثية الأبعاد إلى إنشاء خلايا كروية ثلاثية الأبعاد لخلايا HepG2، مما يوفر نموذجًا أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية يعكس بشكل وثيق خلايا الكبد الطبيعية. تُشير هذه النماذج ثلاثية الأبعاد، مع زيادة نشاط التمثيل الغذائي، إلى إمكانية استخدام خلايا HepG2 كنموذج للورم الأرومي الكبدي وهي مهمة في أبحاث علاج السرطان، خاصة لمحاكاة أورام الكبد واختبار الأساليب العلاجية الجديدة [10-12]

مقارنة وخصائص HepG2 بين سلالات خلايا الأورام الأخرى

يُعد HepG2 أحد أكثر سلالات خلايا الأورام الكبدية استخدامًا على نطاق واسع، وقد تم اختياره لتطبيقاته الواسعة في البحث العلمي من بين حوالي 40 سلالة متاحة من سلالات الخلايا الورمية الكبدية [13]. وعلى الرغم من ضعف أو غياب تعبيره عن بعض إنزيمات السيتوكروم P450 مقارنةً بالخلايا الكبدية الطبيعية، إلا أن المظهر الأيضي ل HepG2 دفع الجهود المبذولة لتعديل خط الخلية من أجل إجراء دراسات أفضل لاستقلاب الأدوية [13]. بالمقارنة مع خطوط الخلايا السرطانية مثل MCF7 وPC3 و143B وHEK293، تُظهر خلايا HepG2 ملامح فريدة من نوعها لمحتوى الأحماض الأمينية التي تؤثر بشكل كبير على تخليق البروتين وإفرازه، مما يسلط الضوء على مساراتها الأيضية الفريدة [14]

استكشاف أبحاث أمراض الكبد باستخدام HepG2

‏٤٣٠٫٠٠ €*

المحتوى: 1.5 milliliter

الأسعار لا تشمل الضرائب بالإضافة إلى تكاليف الشحن

cryovial

رقم المنتج: 300198

الزراعة الفرعية لخلايا HepG2

فيما يلي خمس خطوات لإزالة الخلايا الملتصقة من قوارير زراعة الخلايا باستخدام أكوتاز:

إزالة الوسط من دورق زراعة الخلايا وشطف الخلايا الملتصقة باستخدام PBS بدون الكالسيوم والمغنيسيوم. استخدم 3-5 مل من PBS لقوارير T25 و5-10 مل لقوارير T75.
أضف Accutase إلى دورق زراعة الخلايا، باستخدام 1-2 مل لكل T25 و2.5 مل لكل دورق T75. تأكد من أن الأكوتاز يغطي صفيحة الخلية بالكامل.
احتضان الدورق في درجة حرارة الغرفة لمدة 8-10 دقائق.
إعادة غمر الخلايا بعناية بالوسط باستخدام 10 مل من الوسط الطازج.
قم بالطرد المركزي للخلايا المعاد خلطها لمدة 5 دقائق عند 300xg، وأعد خلطها في وسط طازج، ثم قم بتوزيعها في قوارير جديدة تحتوي على وسط طازج.

الآفاق المستقبلية لخلايا HepG2

يستمر السعي إلى إطلاق الإمكانات الكاملة لخط خلايا HepG2 مع إحراز تقدم رائد في زيادة التعبير عن السيتوكرومات. كما يستكشف الباحثون أيضاً إمكانية مزارع الخلايا الكروية ثلاثية الأبعاد، والتي توفر نظاماً أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية. إن نشاط التمثيل الغذائي، بما في ذلك السيتوكرومات، أعلى بشكل ملحوظ في نماذج خلايا HepG2 الكروية ثلاثية الأبعاد مقارنةً بالخلايا ثنائية الأبعاد، مما يجعلنا أقرب إلى إنشاء نموذج يعكس خلايا الكبد الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك، فإن استكشاف العمليات الديناميكية الكامنة وراء التوزيع غير الصحيح لبروتينات سطح الخلية يمكن أن يمهد الطريق لفهم أفضل لأمراض الكبد