Клетки PC-12 - Въздействието на клетките PC-12 в невробиологичните и невронните изследвания
PC-12 е имортализирана невронна клетъчна линия от плъхове, използвана в невробиологичните изследвания. Тя е ценен изследователски инструмент за изучаване на диференциацията и пролиферацията на невронните клетки. Освен това изследователите използват тези клетки за изучаване на нервната физиология, пътищата на клетъчна сигнализация и невротоксичността. Освен това те се използват и при тестването и разработването на лекарства.
Обща информация и произход на клетъчната линия PC-12
Разбирането на общите характеристики и произхода на дадена клетъчна линия е от решаващо значение, преди да се започне работа с нея. Този раздел ще ви помогне да научите важна информация за клетъчната линия PC12. Тук ще научите: Какво представлява клетъчната линия PC12 при феохромоцитома? Как се диференцират клетките PC12? Какъв е произходът на PC12? Какъв е размерът на една клетка PC12?
- Невронните клетки PC12 са подобни на първичната култура от фетални неврони. Те са получени от феохромоцитом на надбъбречната медула на плъх. Тези клетки са с ембрионален произход, като наподобяват смес от еозинофилни и невробластни клетки [1].
- PC12 клетките функционират като катехоламинни клетки. Те синтезират, съхраняват и секретират допамин и норепинефрин.
- Клетките на феохромоцитома (PC12) имат диаметър от 10 до 12 µm.
- Клетките PC-12 имат полигонална морфология.
- Клетките PC-12 имат хомогенен и почти диплоиден брой хромозоми (n=40).
Култивиране на клетки PC-12
Невронният модел на клетъчната линия PC12 се използва широко в неврологичните изследвания. Трябва да знаете следните важни моменти, за да улесните лесното и ефективно култивиране. Този раздел ще включва средата за PC-12, времето за удвояване, плътността на посявката, протоколите за клетъчна култура и условията.
Ключови моменти при култивирането на PC-12 клетки
|
Време за удвояване на популацията: |
Времето за удвояване на PC-12 е приблизително 40 часа. |
|
Прилепнали или в суспензия: |
Невронните клетки PC12 растат на малки клъстери в суспензия. Те слабо прилепват към непокрити повърхности и образуват петна върху колаген. |
|
Плътност на посявката: |
Гъстотата на посявка на клетъчната линия PC 12 се поддържа на 1 x104 клетки/cm2. За суспензия клетките се отстраняват от субстрата чрез пипетиране с прясна хранителна среда. За да се получат единични клетки, те се прекарват през игла 22 и се изсипват в нови колби. За клетки, отглеждани върху колаген, клетките се измиват с PBS и се инкубират в разтвор за пасажиране (TrypleExpress) за 10 минути. След това добавете свежа среда и центрофугирайте клетките. След това внимателно ресуспендирайте пелетата и прехвърлете клетките в съда за култивиране. |
|
Растежна среда: |
За култивиране на клетъчната линия PC 12 се използва RPMI 1640, съдържащ 10% фетален говежди серум, 2,1 mM стабилен глутамин и 2,0 g/L NaHCO3. Средата се обновява 2-3 пъти седмично. |
|
Условия за растеж: |
Културите на PC-12 се поддържат в овлажнен инкубатор с температура 37 °C и 5 % CO2. |
|
Съхранение: |
Клетките PC-12 се съхраняват в парната фаза на течен азот или при температура под -150 °C, за да се запази жизнеспособността на клетките за по-дълъг период от време. |
|
Процес на замразяване и среда: |
За замразяването на клетките PC12 се използват CM-1 или CM-ACF. Използва се метод на бавно замразяване, който позволява температурата да спадне с 1 °C. Това предпазва клетките от шок и запазва тяхната жизнеспособност. |
|
Процес на размразяване: |
Замразените PC-12 клетки се размразяват на водна баня с температура 37 °C. След това клетките се добавят към прясна среда и се центрофугират. Това помага за отстраняване на елементите на замразяващата среда. Събраните клетки се ресуспендират и се разпределят в колбата, съдържаща прясна среда за растеж. Възстановяването на замразяването отнема почти 24 часа. |
|
Ниво на биологична безопасност: |
За култивирането на невронните клетки PC12 е необходима лаборатория с ниво на биологична безопасност 1. |
Клетъчна линия PC-12: Предимства и ограничения
Клетъчната линия PC-12 има някои особености, които я отличават от други невронни клетъчни линии. В този раздел ще бъдат разгледани предимствата и ограниченията, свързани с използването на тази клетъчна линия в изследванията.
Предимства
- Лесна за култивиране: Клетките PC-12 са устойчиви и сравнително лесни за култивиране, което ги прави достъпни за различни лабораторни условия и изследователски цели.
- Невронна диференциация: Те могат да бъдат индуцирани да се диференцират в невроноподобни клетки, което служи като отличен модел за изучаване на невронното развитие, диференциацията и процесите, свързани с неврогенезата.
- Универсалност в изследванията: Клетките PC-12 се използват в широк спектър от невробиологични изследвания, включително невротоксичност, невропротекция и механизми, лежащи в основата на невродегенеративните заболявания.
- Висока ефективност на трансфекция: Те се характеризират с висока ефективност на трансфекция, което улеснява генетичните манипулации и ги прави подходящи за изследвания, включващи генна експресия и функция.
Ограничения
- Нечовешки произход: Произведени от феохромоцитом на плъх, техният нечовешки произход ограничава приложимостта им в някои специфични за човека области на изследване и може да не отразяват напълно човешката нервна физиология.
- Хетерогенност: При диференциране клетките PC-12 могат да проявят значителна хетерогенност по отношение на морфологията и функцията, което може да усложни интерпретацията на експерименталните резултати.
- Ограничена продължителност на живота: Макар и сравнително лесни за култивиране, клетките PC-12 имат краен живот, което може да създаде предизвикателства за дългосрочни експерименти.
Клетъчна линия PC-12: Многофункционален инструмент в невробиологичните и раковите изследвания
Клетъчните линии PC12, произхождащи от феохромоцитом на плъх, играят ключова роля в невробиологичните изследвания, признати за невронните си характерни прояви, като например израстване на неврити в отговор на нервния растежен фактор (NGF). Универсалността на PC12 клетките се използва широко в невробиологията за изследване на невронната диференциация, реакциите към невротрофични фактори и оценка на невротоксичността. Тази уникална склонност към диференциране в невроноподобни клетки при излагане на NGF ги превръща в незаменим ресурс за изследователите, които се занимават със сложните проблеми на нервната система.
Неврорегенерация и клетъчна диференциация
Интригуващо е, че едно проучване изследва влиянието на стволовите клетки от зъбна пулпа и производните им фактори върху диференциацията, оцеляването и експанзията на PC12 клетки, разкривайки обещаващи пътища за неврорегенерация [3]. Друго изследване обръща внимание на остеокалцина, протеин от костен произход, известен със способността си да свързва калций, като промотор на оцеляването, пролиферацията и диференциацията в PC12 клетки [4], подчертавайки потенциала на протеина за подобряване на невронните качества.
Скрининг на лекарства и невропротекция
Полезността на клетките PC12 се разпростира върху скрининга на лекарства, особено за оценка на невропротективни и невродегенеративни съединения, което бележи критична фаза в търсенето на нови методи за лечение на невродегенеративни заболявания. Например, изследванията подчертаха невропротективните свойства на α-бизаболола в модел на болестта на Паркинсон, използващ PC12 клетки, доказвайки способността на α-бизаболола да смекчава амилоидогенезата и апоптозата, като същевременно модулира невротоксичните ефекти на амилоид бета [5].
Клетъчна трансформация и невронни мрежи
Процесът на диференциация от PC-12 клетка до невроноподобна единица започва с NGF, ключов протеин от съществено значение за растежа и оцеляването на невроните. Излагането на клетките PC-12 на NGF активира сложни вътреклетъчни пътища, които полагат основите на тяхната трансформация. Тази метаморфоза е постепенно разкриване на клетъчния потенциал, което може да се наблюдава под микроскоп, тъй като клетките разширяват неврити и създават връзки, подобни на невронни мрежи.
Морфологични промени и невронен фенотип
Диференцирането води до значителни морфологични и функционални промени в клетките PC-12. От първоначалната им кръгла или леко издължена форма, растяща в суспензия или като прилепнал монослой, третирането с NGF ги подтиква да демонстрират удължени неврити, което означава дълбока промяна към невронен фенотип. Тези невритни израстъци са от решаващо значение за клетъчната комуникация и взаимодействие, като отразяват свързаността, присъща на невронните тъкани.
Изследване на рака и клетъчни механизми
В изследванията на рака невронният модел, предлаган от клетките PC12, е от значение поради туморогенния им произход. Тези клетки са от съществено значение за изследване на механизмите на пролиферация, инвазия и миграция на раковите клетки. През 2020 г. проучване изследва влиянието на екстракта от Ferula assa-foetida върху пролиферацията на PC12 клетките, като хвърля светлина върху потенциалните му терапевтични приложения [7].
Изследване на инсулта и невропротективни стратегии
Освен това PC12 ADH клетките, вариант, прилепващ към повърхностите на културата, позволяват задълбочени анализи на клетъчната морфология и реакциите към стимули като кислородно-глюкозна депривация, служейки като основен модел за изследване на инсулта и оценка на невропротективните агенти. Бързото удвояване на PC12 клетките, вариращо от 24 до 48 часа, подчертава тяхната ефикасност при динамични изследвания, при които скоростта на клетъчна пролиферация е от решаващо значение.
Заключителни бележки за приложенията на PC12 клетките
По същество клетките PC12 и техните производни представляват универсален модел за широк спектър от изследователски приложения, обхващащи невробиологията, откриването на лекарства и проучванията на рака. Всяко приложение предлага критични прозрения за клетъчните реакции, проправяйки пътя за терапевтични иновации и подобрявайки разбирането ни за сложните биологични процеси.
Вземете надеждната и универсална клетъчна линия PC-12: Идеална за невронни изследвания и лесна за култивиране
Подчертани изследвания с използване на клетки PC-12
Клетките PC-12, получени от феохромоцитом на надбъбречната жлеза на плъх, са широко използван модел в невробиологията, който предлага информация за невронната диференциация, невротоксичността и др. Ето някои забележителни проучвания, в които са използвани тези клетки:
- Фенетилов естер на кофеиновата киселина (CAPE) и невропротекция при PC-12 клетки: Това изследване от 2017 г. в Neurotoxicity Research изследва как CAPE може да смекчи цисплатин-индуцираната невротоксичност в PC-12 клетки, което предполага потенциален терапевтичен подход за периферна невропатия
- Невропротективни ефекти на маслото от крил върху PC-12 клетки: Това проучване, публикувано в Nutrition Research през 2018 г., изследва невропротективните свойства на маслото от крил срещу токсичността, предизвикана от метамфетамин, в PC-12 клетки, като подчертава потенциала му в борбата с оксидативния стрес и апоптозата
- Екстракт от цветовете на Apios Americana Medik и невротоксичност на PC-12 клетки: Тази статия от 2019 г. за хранителна и химическа токсикология показва как екстрактът от цветовете на Apios Americana Medik може да защити PC-12 клетки от увреждане,предизвикано отH2O2,като модулира процесите на автофагия
- Ролята на ангиотензин II в автофагията и апоптозата в PC-12 клетките: Това проучване от 2019 г. в Brain Research разглежда как ангиотензин II може да предизвика автофагия и апоптоза в PC-12 клетки, предоставяйки модел за изследване на болестта на Алцхаймер
- Оценка на токсичността на наночастиците на глицерол моноолеат в клетки PC-12: В това изследване, представено в International Journal of Pharmaceutics през 2018 г., се оценява токсичността на наночастици от глицерол моноолеат, което дава представа за техния профил на безопасност за невронни приложения
Изчерпателни ресурси за изследвания на клетки PC-12
Получете достъп до разнообразни ресурси за задълбочено разбиране и манипулиране на клетки PC-12, включващи техники за клетъчни култури, протоколи за диференциране и др:
- Ръководство за диференциране на PC-12 клетки: Тази статия предоставя задълбочен преглед на протокола за диференциране на PC-12 клетки с NGF, включително методологии за свързани с диференцирането тестове
- Видео урок за трансфекция на клетки PC-12: Открийте тънкостите на трансфекцията на клетки PC12 чрез това подробно видео ръководство, идеално както за начинаещи, така и за опитни изследователи
- Овладяване на култивирането на PC-12 клетки: Вникнете в тънкостите на субкултивирането на PC-12 клетки с този подробен протокол, който е от съществено значение за поддържането на здрави клетъчни култури
Често задавани въпроси за клетъчната линия PC-12: Поглед върху култивирането, диференциацията и изследователските приложения
Препратки
- Wu, C., et al., Icariin promotes the repair of PC12 cells by inhibiting endoplasmic reticulum stress. BMC Complement Med Ther, 2021 г. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Dental pulp stem cells stimulate neuronal differentiation of PC12 cells (Стволови клетки от зъбна пулпа стимулират невронната диференциация на PC12 клетки). Neural Regeneration Research (Изследване на невронната регенерация), 2021 г. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al., Osteocalcin promotes proliferation, differentiation, and survival of PC12 cells (Остеокалцинът насърчава пролиферацията, диференциацията и оцеляването на PC12 клетките ). Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al., Anti-amyloidogenic and anti-apoptotic effect of α-bisabolol against Aβ induced neurotoxicity in PC12 cells (Антиамилоидогенно и антиапоптотично действие на α-бизаболол срещу индуцирана от Aβ невротоксичност в PC12 клетки). European journal of medicinal chemistry, 2018 г. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici, and G. Guroff, Regulation of the differentiation of PC12 pheochromocytoma cells (Регулация на диференциацията на феохромоцитомните клетки PC12 ). Environ Health Perspect, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al., Antiproliferative effects of Ferula assa-foetida's extract on PC12 and MCF7 cancer cells (Антипролиферативни ефекти на екстракт от Ferula assa-foetida върху ракови клетки PC12 и MCF7 ). Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.