Ендотелни клетки от човешка пъпна връв (HUVEC)
HUVEC са първични ендотелни клетки, които служат като важен инструмент в биомедицинските изследвания. Те помагат на изследователите да изучават ангиогенезата, съдовата биология и заболявания като атеросклероза и рак. HUVEC се използват за изследване на поведението на ендотелните клетки, механизмите на клетъчната сигнализация и тестването на лекарства, като предлагат ценни познания за потенциални терапии или лечения на сърдечносъдови заболявания и рак. Те служат и като моделна система за изследвания в областта на съдовата биология.
Тази статия включва цялата основна информация, от която се нуждаете, преди да започнете работа с HUVEC клетки. Тя ще обхване:
- Произход и общи характеристики на HUVEC клетките
- Информация за култивирането на клетъчната линия HUVEC
- Клетъчна линия HUVEC: Предимства и ограничения
- Приложения на HUVEC клетки в научните изследвания
- Публикации с участието на HUVEC клетки
- Ресурси за клетъчната линия HUVEC: Протоколи, видеоклипове и др
1. Произход и общи характеристики на HUVEC клеткитеs
Познаването на произхода и общите характеристики на дадена клетъчна линия е от ключово значение при вземането на решение за нейната целесъобразност за вашето изследване. Този раздел ще ви помогне да научите тази съществена информация за ендотелните клетки HUVEC: За какво се използват HUVEC клетките? Каква е пълната форма на HUVEC клетките? Какви са отличителните характеристики на HUVEC? Какво представлява морфологията на HUVEC? Какъв е диаметърът на HUVEC? Какъв е размерът на клетките Huvec?
- Клетките HUVEC се извличат от ендотела на човешката вена на пъпната връв.
- Морфологията на HUVEC е подобна на тази на ендотела. Обикновено те имат многоъгълна форма и кръгло ядро в центъра.
- Размерът на HUVEC клетките е 17 μm в диаметър.
- Тези ендотелни клетки са диплоидни. Те притежават модален брой хромозоми 46.
HUVEC TERT2
HUVEC TERT2 е имортализирана клетъчна линия, получена от първични ендотелни клетки на човешката пъпна връв (HUVEC). Тя е разработена чрез въвеждане на човешкия ген за обратна транскриптаза на теломеразата (TERT) в генома на клетките HUVEC. Тази модификация спомага за удължаване на живота им в култура, което позволява по-дългосрочни експерименти без ограниченията, свързани с първичните HUVECs.
Каква е разликата между HUVEC и HMEC-1?
Структурата и сложността на ендотелните клетъчни линии HUVEC и HMEC-1 са сравними. Клетките HMEC-1 обаче показват по-хомогенна популация от HUVEC в контекста на размера на клетките и тяхната гранулометрия. Това може да намали вариациите в експерименталните данни.
2.информация за култивирането на клетъчната линия HUVEC
Този раздел от статията е насочен към това да ви предостави важни знания за култивирането на HUVEC клетки. Това значително ще подпомогне работата ви с тях. В нея ще намерите отговори на следните често задавани въпроси: Какво е времето за удвояване на HUVEC? Каква е гъстотата на посяване на HUVEC? Колко пасажа има в HUVECs? Какво представлява клетъчната среда на HUVEC? Как се култивират HUVECs?
Ключови моменти при култивирането на HUVEC клетките
|
Време за удвояване: |
Времето за удвояване на HUVEC е приблизително 23,5 часа. Въпреки това то може да варира в зависимост от условията на клетъчната култура и броя на пасажите. |
|
Прилепнали или в суспензия: |
HUVEC е адхезивна клетъчна линия. Клетките растат и образуват монослоеве. |
|
Съотношение на разделяне: |
Съотношението на субкултивиране за HUVEC е от 1:2 до 1:4. За посявка; клетките се промиват с 1х фосфатен буферен физиологичен разтвор и се добавят с разтвор за дисоциация (Accutase) за 8 до 10 минути при стайна температура. След това се добавя хранителна среда и отделените клетки се центрофугират. Супернатантът се изхвърля, а клетъчната пелета внимателно се ресуспендира. Клетките се разпределят в нова колба за отглеждане. |
|
Среда за растеж: |
За култивиране на HUVEC клетки се използва среда за растеж на ендотелни клетки. Средата се подменя на всеки 2-3 дни. HUVEC могат да се използват до 8-10 пасажа. |
|
Условия за растеж: |
Човешката ендотелна клетъчна линия (HUVEC) се поддържа в овлажнен инкубатор с 5 % CO2 при 37 °C. |
|
Съхранение: |
Клетките HUVEC обикновено се съхраняват при температура под -150 °C във фризер за ултраниски температури или в парната фаза на течен азот. Това предпазва жизнеспособността на клетките за по-дълъг период от време. |
|
Процес на замразяване и среда: |
За запазване на HUVEC клетките се препоръчва използването на среда за замразяване CM-1 или CM-ACF. По принцип се препоръчва бавен процес на замразяване, тъй като той позволява понижаване на температурата само с 1 °C в минута, което предотвратява шока на клетките и запазва жизнеспособността им. |
|
Процес на размразяване: |
За да размразите замразените клетки, поставете ги в предварително затоплена водна баня при 37 °C за 40 до 60 секунди, докато остане само малка бучка лед. След това добавете свежа среда в клетките и центрофугирайте. Тази стъпка е необходима, за да се отстранят клетките, за да се отстранят всички остатъци от замразяващата среда. Ресуспендирайте клетъчната пелета и прехвърлете клетките в нова колба със средата за култивиране. |
|
Ниво на биологична безопасност: |
За правилна работа с клетъчни култури HUVEC се изисква лаборатория с ниво на биологична безопасност 1. |
3. Предимства и ограничения
Подобно на други човешки клетъчни линии, клетките HUVEC имат своите предимства и ограничения. В този раздел ще разгледаме някои от тях, които оказват значително влияние върху използването им в научните изследвания.
Предимства
Основните предимства на HUVEC клетките са:
-
Модел на ендотелни клетки
Изключително подходящи модели за изучаване на ангиогенезата, съдовата биология и заболяванията, свързани с функцията на ендотела.
-
Лесни за култивиране
Сравнително лесно се изолират от човешки пъпни връвчици. Не се изискват строги изисквания за клетъчно култивиране и лесно се поддържат в изследователски лаборатории.
Ограничения
Ограниченията, свързани с ендотелната клетъчна линия HUVEC, са следните:
-
Ограничена продължителност на живота
Продължителността на живота на HUVEC е ограничена, обикновено 8 до 10 пасажа, което е ограничение за дългосрочни експерименти. С увеличаване на броя на пасажите те могат да претърпят стареене.
4. Приложения на HUVEC клетки в научните изследвания
Клетките HUVEC имат значителен потенциал за различни приложения в областта на биомедицината. Тук ще обърнем внимание на някои важни приложения на HUVEC клетките в научните изследвания.
- Изследвания на сърдечносъдови заболявания: Клетъчната линия HUVEC е ценен модел на ендотелни клетки, като по този начин дава представа за механизмите, лежащи в основата на сърдечносъдовите заболявания като атеросклероза, тромбоза и хипертония. Изследователите използват тези клетки, за да проучат механизмите, които са в основата на ендотелната дисфункция, оксидативния стрес и възпалението. Като например в проучване, проведено през 2020 г., са използвани HUVECs и е изследвано, че дългата некодираща РНК TTTY15 играе ключова роля в подобряването на хипоксия-медиираното увреждане на съдовите ендотелни клетки чрез таргетиране на оста miRNA-186-5p [1].
- Изследвания на рака: HUVECs са идеални за изследване на съдовата биология. Поради това те се използват за изследване на туморната ангиогенеза и взаимодействията между ендотелните клетки. Това помага на изследователите да разберат как туморите се снабдяват с излишна кръв и се размножават. Така например Hui Wang и колегите му установяват, че екзозомите, освободени от клетките на оралния плоскоклетъчен карцином (OSCC), повишават нивата на miRNA-210-3p и намаляват експресията на ephrin A3 в HUVEC клетките и насърчават образуването на тръби чрез регулиране на каскадата PI3K/AKT, както се потвърждава чрез теста за образуване на HUVEC тръби [2].
- Тестване на лекарства: Ендотелните клетки HUVEC се използват широко за тестване на лекарства. Изследователите могат да оценяват лекарствената ефикасност, токсичността и потенциалните странични ефекти на природни съединения, наночастици и други терапевтични агенти in vitro, като използват HUVEC. Например в едно проучване е оценена токсичността на синтезирани сребърни наночастици от екстракт от Rheum ribes, като са използвани HUVEC клетки [3].
5. Публикации с участието на HUVEC клетки
В този раздел на статията ще бъдат изброени няколко често цитирани и интересни научни публикации, в които са включени HUVEC клетки.
Това проучване е публикувано в Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology (2019). В него се посочва, че Гама-аминомаслената киселина (ГАМК), невротрансмитер, инхибираиндуцирания отH2O2 оксидативен стрес в HUVEC клетки; по този начин тя може да бъде ефективно фармакологично средство срещу сърдечно-съдови заболявания, свързани с оксидативно увреждане.
Това проучване в Biochemical and Biophysical Research Communications (2020) изследва как естрогенът регулира сигнален трансдюсер - гликопротеин130 (gp130) в клетките на HUVEC.
Твърдостта на субстрата регулира миграцията и потенциала за ангиогенеза на клетките A549 и HUVEC
В тази научна статия в Journal of Cellular Physiology (2017 г.) е изследвано въздействието на различната твърдост на субстрата върху миграцията и ангиогенезата на ендотелни клетки (A549 и HUVECs). Те са извършили тестове за миграция на HUVEC и ангиогенеза на HUVEC, за да оценят тези ефекти.
Лизозомното отлагане на наночастици от меден оксид предизвиква смъртта на HUVEC клетките
Това изследване в Biomaterials (2018) изследва потенциалните механизми, отговорни за токсичността на наночастиците от меден оксид в съдови ендотелни клетки.
В това проучване в Medicine (2020) се предлага, че естествено съединение, кверцетин, потиска апоптозата и възпалението на HUVEC, предизвикани от TNF-алфа, чрез регулиране на сигналните пътища AP-1 и NF-kB.
6. Ресурси за клетъчната линия HUVEC: Протоколи, видеоклипове и др
По-долу са изброени няколко налични онлайн ресурса за клетките HUVEC.
- Трансфекция на HUVEC: Тази връзка към уебсайта ще ви предостави изчерпателни знания за трансфекцията на HUVEC. Например, той включва информация за реагенти за трансфекция и протокол за in vitro трансфекция на HUVEC.
Следващият линк съдържа протокол за култивиране на HUVEC клетки.
- Клетъчна култура HUVEC: Този документ ще ви помогне да научите протоколите за клетъчна култура HUVEC за субкултивиране и работа с криоконсервирани култури.
Препратки
- Zheng, J., et al., LncRNA TTTY15 регулира индуцираното от хипоксия увреждане на съдовите ендотелни клетки чрез таргетиране на miR-186-5p при сърдечносъдови заболявания. European Review for Medical & Pharmacological Sciences, 2020. 24(6).
- Wang, H., et al., OSCC exosomes regulate miR-210-3p targeting EFNA3 to promote oral cancer angiogenesis through the PI3K/AKT pathway. BioMed research international, 2020. 2020.
- Unal, İ. and S. Egri, Biosynthesis of silver nanoparticles using the aqueous extract of Rheum ribes, characterization and the evaluation of its toxicity on HUVECs and Artemia salina (Биосинтез на сребърни наночастици с използване на воден екстракт от Rheum ribes, характеризиране и оценка на токсичността им върху HUVECs и Artemia salina ). Inorganic and Nano-Metal Chemistry, 2022: p. 1-14.
