خط خلايا INS-1
INS-1 هو خط خلايا أورام الأنسولين في الفئران المعروف جيداً والمستخدم على نطاق واسع في أبحاث داء السكري. تقوم خلايا INS-1 بإفراز الأنسولين عند تحفيز الجلوكوز؛ لذلك يتم استخدامها لدراسة استقلاب الجلوكوز وفسيولوجيا خلايا بيتا وتنظيم إفراز الأنسولين. علاوة على ذلك، تُستخدم هذه الخلايا أيضًا في فحص واختبار وتطوير علاجات محتملة ضد داء السكري.
ستزودك هذه المقالة بجميع المعلومات الضرورية حول خلايا بيتا INS-1 بيتا التي تحتاج إلى معرفتها قبل استخدامها في أبحاثك. ستتعرف بشكل أساسي على ما يلي:
- الخصائص العامة لخلايا INS-1 وأصلها
- خط خلايا INS-1 معلومات الزراعة
- مزايا وعيوب خط خلايا INS-1 الخلوية
- التطبيقات البحثية لخلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1
- المنشورات البحثية التي تتميز بخلايا بيتا INS-1
- مصادر خط خلايا INS-1: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
1. الخصائص العامة لخلايا INS-1 وأصلها
يمكن أن تساعدك معرفة الخصائص العامة لخط الخلية وأصلها بشكل كبير على استخدامها بكفاءة وفعالية في أبحاثك. سيطلعك هذا القسم من المقالة على أصل INS-1 وخصائصه العامة. ستعرف ما هو خط خلايا أنسولينوما الفئران INS-1؟ ما هي الخصائص العامة لـ INS-1؟ ما هو خط الخلية INS-1 832/3؟ ما هو INS-1E؟
- تم عزل خلايا INS-1 في الأصل من فأر يبلغ من العمر 666 يوماً مصاباً بورم الأنسولين القابل للزرع المحفز بالأشعة السينية.
- خلايا INS-1 ثنائية الهرمونات. فهي تُعبّر عن بروتينات الأنسولين والبروجلوكاجون في آن واحد. تُعتبر هذه الخلايا غير ناضجة لأنها تُظهر مستويات تعبير منخفضة لعامل النسخ Nkx6.1 وهي محرومة من علامات خلايا ألفا [1].
- هناك نوعان من النسخ الفرعية لخلايا INS-1، أي INS-1E وINS-1E وINS-1 832/3.
- يختلف INS-1E عن خط الخلية الأم INS-1 فيما يتعلق بالاستجابات السرية للجلوكوز ومحتوى الأنسولين.
- إن INS-1 832/3 أو INS-1 832/13 هو أيضًا استنساخ فرعي لخط الخلية INS-1. وهو نموذج لا يقدر بثمن لدراسة وظيفة خلايا بيتا البنكرياس الجزيرية وتنظيم إفراز الأنسولين. كما أنها تختلف عن خلايا INS-1 الأم في سياق إفراز الأنسولين المحفز بالجلوكوز (GSIS).
2. خط الخلايا INS-1: معلومات الاستزراع
للتعامل مع خط الخلية والحفاظ عليه بكفاءة، يجب أن تعرف معلومات الاستزراع التالية عنه. سيغطي هذا القسم من المقالة جميع النقاط الرئيسية لزراعة خلايا INS-1. سوف تتعلم: كيف تتم زراعة خلايا بيتا INS-1 بيتا؟ ما هو بروتوكول زراعة خلايا INS-1؟ ما هو وقت مضاعفة خلايا INS-1؟ ما هي وسائط خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1؟
النقاط الرئيسية لزراعة خلايا INS-1
|
زمن المضاعفة: |
يبلغ زمن تضاعف عدد خلايا INS-1 حوالي 44 ساعة تقريبًا. |
|
ملتصقة أو معلقة: |
تنمو خلايا INS-1 في شكل معلق أو ملتصق. |
|
نسبة الزراعة الفرعية: |
تُزرع خلايا INS-1 زراعة فرعية بنسبة انقسام 1:3. باختصار، يتم جمع الخلايا المعلقة. يتم شطف الخلايا الملتصقة بمحلول PBS وتحضينها بمحلول أكوتاز. بعد انفصال الخلايا تُضاف الخلايا بوسائط جديدة. بعد ذلك، يتم طرد الخلايا المعلقة والملتصقة على حد سواء بالطرد المركزي وجمعها. يتم إعادة تعليق الخلايا بعناية وتوزيعها في قوارير جديدة للنمو. |
|
وسط النمو: |
يُستخدم وسط RPM1 1640 لزراعة خط خلايا الورم الأنسوليني INS-1rat. يُستكمل الوسط ب 10% مصل بقري جنيني معطّل بالحرارة و2.1 ملي مولار جلوتامين مستقر و10 ملي مولار هيبيس و2.0 جم/لتر NaHCO3 و1 ملي مولار بيروفات الصوديوم. |
|
ظروف النمو: |
يتم الاحتفاظ بخلايا INS-1 في حاضنة مرطبة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية مع إمداد مستمر بنسبة 5% من ثاني أكسيد الكربون. |
|
التخزين: |
يمكن تخزين خلايا بيتا INS-1 بيتا في المرحلة البخارية من النيتروجين السائل أو في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية في مجمد كهربائي على المدى الطويل. |
|
عملية التجميد والوسيط: |
تُستخدم وسائط CM-1 أو CM-ACF لتجميد خلايا INS-1 من خلال عملية تجميد بطيئة. وهي تسمح بانخفاض درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية فقط في الدقيقة الواحدة لحماية حيوية الخلايا. |
|
عملية الإذابة: |
يتم إذابة خلايا INS-1 المجمدة في حمام مائي مضبوط مسبقًا على درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة 40 إلى 60 ثانية. بعد الذوبان، تُضاف الخلايا مع وسائط جديدة وتُسكب مباشرةً في دورق جديد للنمو. بعد 24 ساعة يتم استبدال الوسائط للتخلص من مكونات الوسائط المتجمدة. |
|
مستوى السلامة البيولوجية: |
يلزم وجود مختبر من مستوى السلامة البيولوجية 1 لزراعة خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1. |
3. مزايا وعيوب خط خلايا INS-1
مثل خطوط الخلايا الأخرى، يمتلك INS-1 أيضًا بعض الميزات المميزة المرتبطة ببعض المزايا والعيوب. وقد ذكرنا فيما يلي بعضًا منها.
المزايا
المزايا الرئيسية لخط خلايا INS-1 هي:
-
مميز بشكل جيد
INS-1 هو خط خلوي راسخ ومعروف جيدًا. تم استخدامه في العديد من الدراسات البحثية. يحافظ على خصائصه المظهرية وقدراته على إفراز الأنسولين على مدى فترة أطول، وبالتالي يوفر نتائج تجريبية موثوقة ومتسقة.
-
نموذج خلية بيتا
تُستخدم خلايا INS-1 لدراسة وظيفة خلايا بيتا الجزيرية في البنكرياس لأنها تفرز الأنسولين وتستجيب للتقلبات في مستويات الجلوكوز.
العيوب
عيوب خلايا INS-1 هي:
-
أصلها غير بشري
خلايا بيتا INS-1 ذات أصل غير بشري. فهي مشتقة من ورم الأنسولين لدى الفئران. قد يتسبب ذلك في اختلافات خاصة بالأنواع ويحد من الترجمة المباشرة للنتائج التجريبية إلى فسيولوجيا الإنسان.
4 - التطبيقات البحثية لخلايا الورم الأنسوليني في الفئران INS-1
تُستخدم خلايا بيتا INS-1 بيتا على نطاق واسع في أبحاث مرض السكري. ونذكر هنا بعض التطبيقات الواعدة لهذا الخط الخلوي.
- دراسات إفراز الأنسولين: تتمتع خلايا INS-1 بالقدرة على إفراز الأنسولين، وبالتالي يتم استخدامها على نطاق واسع لدراسة الآليات الخلوية الأساسية لإفراز الأنسولين. يدرس الباحثون العوامل الأساسية المشاركة في إفراز الأنسولين، بما في ذلك استقلاب الجلوكوز ومسارات الإشارات والهرمونات والعوامل الدوائية. وقد وجدت إحدى الدراسات أن المسار المعتمد على قناة أيون K + ATP ينظم إفراز الأنسولين في خلايا بيتا INS-1 [2]. بالإضافة إلى ذلك، كشفت الدراسات أيضًا أن مسارات GLP-1R و AKT/PDX1 تشارك أيضًا في إفراز الأنسولين في خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1 [3].
- دراسات وظائف خلايا بيتا تتميز خلايا INS-1 بخصائص شبيهة بخصائص خلايا بيتا في البنكرياس مثل الاستجابة لاستقلاب الجلوكوز وإفراز الأنسولين. لذلك، يتم استخدامها لدراسة العمليات والوظائف الفسيولوجية لخلايا بيتا. استخدمت دراسة أُجريت في عام 2022 خلايا INS-1 وطورت نموذجًا لخلل وظيفي لخلايا بيتا من خلال H2O2 ودرسوا قابلية الخلية للحياة وإفراز الأنسولين والعلامات المتعلقة بالإجهاد التأكسدي في هذه الخلايا استجابةً للعلاج بالمركب الطبيعي [4].
- اكتشاف الأدوية وتطويرها: تُستخدم خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1 على نطاق واسع لفحص واختبار المركبات أو الأدوية المضادة لمرض السكري. ويمكن توظيفها لدراسة التأثيرات المحتملة للعوامل العلاجية على إفراز الأنسولين وغيرها من المعايير ذات الصلة. وقد وجدت إحدى الدراسات أن اللوجانين، وهو أحد مكونات تركيبة عشبية صينية، يحمي وظيفة إفراز الأنسولين في خلايا INS-1 ويمارس تأثيرات محتملة مضادة لمرض السكري. وقد توسط هذا المكون في هذه التأثيرات المفيدة عن طريق تثبيط الانتقال النووي لجين FOXO1 من خلال مسار PI3K/AKT [5].
5. المنشورات البحثية التي تضم خلايا بيتا INS-1
فيما يلي بعض المنشورات البحثية المهمة التي تضم خط خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1.
يعمل ألفا مانغوستين على تحسين إفراز الأنسولين ويحمي خلايا INS-1 من التلف الناتج عن الستربتوزوتوسين
نُشرت هذه الدراسة في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية في عام 2018. اقترحت الدراسة أن مركبًا طبيعيًا بلوريًا أصفر اللون، ألفا مانغوستين، يعزز إفراز الأنسولين في خلايا بيتا INS-1 ويحميها من التلف الذي يسببه سم الستربتوزوتوسين لخلايا بيتا.
لا يعتمد تعزيز الإبيكاتشين لإفراز الأنسولين المحفز للجلوكوز في خلايا INS-1 على نشاطه المضاد للأكسدة
نُشر هذا البحث في دورية "أكتا فارماكولوجيكا سينيكا" في عام 2018. كشفت نتائج الدراسة أن مركب إبيكاتشين يعزز إفراز الأنسولين المحفز بالجلوكوز في خلايا بيتا INS-1 المعطلة بالأحماض الدهنية المشبعة عن طريق تنشيط مسار CaMKII.
اقترح هذا المقال المنشور في مجلة الجزيئات (2019) أن مركبًا طبيعيًا جديدًا من مركب فينيليثانويد جليكوسيد يؤثر على إفراز الأنسولين في خلايا أورام الأنسولين في الفئران INS-1، وبالتالي له إمكانات مضادة لمرض السكري.
يعزز اللوريرين ب إفراز الأنسولين من خلال مسارات GLP-1R و AKT/PDX1
نُشر هذا البحث في المجلة الأوروبية لعلم الأدوية (2022). اقترحت الدراسة أن Loureirin B، وهو منتج طبيعي يعزز إفراز الأنسولين في خلايا بيتا البنكرياس الجزيرية INS-1 في البنكرياس عن طريق تعديل مسارات AKT/PDX1 و GLP-1R.
قيمت مقالة أبحاث الطب التكاملي هذه (2018) الإمكانات المضادة للسرطان لمستخلص ويثانيا كواغولانز باستخدام خلايا سرطانية من نوع INS-1.
6. مصادر خط خلايا INS-1: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
فيما يلي بعض المصادر عبر الإنترنت التي تعرض خلايا INS-1:
- الزراعة الفرعية للخلايا المعلقة: هذا الفيديو هو دليل شامل لزراعة الخلايا المعلقة تحت المستنبتات في مزارع معلقة.
- الزراعة الفرعية للخلايا الملتصقة: سيساعدك هذا الفيديو على تعلم البروتوكول العام لتمرير الخلايا الملتصقة.
يحتوي الرابط التالي على بروتوكول زراعة الخلايا الملتصقة INS-1:
- خط خلايا INS-1: يحتوي هذا الموقع الإلكتروني على جميع المعلومات حول مزرعة خلايا INS-1. ويتضمن معلومات عن مزرعة خلايا INS-1 ومعلومات عن وسائط التجميد، وبروتوكولات الزراعة الفرعية، والتعامل مع مزارع INS-1 المحفوظة بالتبريد والتكاثرية.
المراجع
- أكوستا-مونتالفو، أ. وآخرون، تعبير الببتيدات المشتقة من البروغلوكاجون وإفرازها في خلايا الفئران الأنسولينوما INS-1. Front Cell Dev Biol، 2020. 8: p. 590763.
- Park, J.E. and J.S. Han, A Portulaca oleracea L. extract يعزز إفراز الأنسولين عبر مسار يعتمد على قناة K+ ATP في خلايا البنكرياس INS-1 β. أبحاث وممارسات التغذية، 2018. 12(3): p. 183.
- Fang, H., et al., Loureirin B يعزز إفراز الأنسولين من خلال مسارات GLP-1R و AKT/PDX1. المجلة الأوروبية لعلم الأدوية، 2022. 936: p. 175377.
- Duan, J., et al., Swietenine and swietenolide from Swietenia macrophylla king يحسنان إفراز الأنسولين ويخففان من إفراز الخلايا المبرمج في خلايا INS-1 المستحثة بـ H2O2. علم السموم البيئية، 2022. 37(11): p. 2780-2792.
- مو، ف. ف. ف. وآخرون، التأثير المضاد لمرض السكري للوجانين عن طريق تثبيط الانتقال النووي لـ FOXO1 عبر مسار إشارات PI3K/Akt في خلية INS-1. المجلة الإيرانية للعلوم الطبية الأساسية، 2019. 22(3): p. 262.