Клетки ARPE-19 - специализиран поглед към изследванията на клетките на пигментния епител на ретината с ARPE-19
ARPE-19 са спонтанно възникнали човешки пигментни епителни клетки на ретината. Те се използват за изследване на различни аспекти на биологията на ретината, патологични състояния и терапевтични интервенции (фармакология). Тази статия има за цел да предостави изчерпателна информация за имортезираните клетки ARPE-19. Основно ще бъдат разгледани общите характеристики, условията на култивиране и разнообразните приложения на клетъчната линия в научните изследвания. Следователно, като прочетете това, ще придобиете задълбочена представа за:
- ARPE-19 клетки: Произход и общи характеристики
- Клетъчна линия ARPE-19: Информация за култивирането
- Предимства и ограничения на клетките ARPE-19
- Приложения на клетъчната линия ARPE-19 в научните изследвания
- Клетки ARPE-19: Изследователски публикации
- Ресурси за клетъчната линия ARPE-19: Протоколи, видеоклипове и др
1. Клетки ARPE-19: Произход и общи характеристики
Познаването на произхода и общите характеристики на дадена клетъчна линия е наложително за ефективното ѝ използване в научните изследвания. В този раздел на статията ще бъде разгледана цялата информация за клетъчната линия ARPE. Например: Какво представлява клетъчната линия ARPE-19? Защо се използват клетки ARPE-19? Какво представлява клетъчната линия ARPE-19/HPV-16? Безсмъртни ли са клетките ARPE-19? Каква е морфологията и размерът на клетките ARPE 19?
- Линията от безсмъртни клетки на пигментния епител на ретината ARPE-19 е получена от очите на 19-годишен мъж, който е починал от травма на главата при катастрофа. Тя е създадена от Ейми Аотаки-Кин през 1986 г.
- Тези клетки експресират маркери на пигментни епителни клетки на ретината, т.е. CRALBP и RPE-65, което предполага, че те могат да образуват стабилни монослоеве, характеризиращи се с морфологична и функционална полярност.
- Клетките ARPE-19 притежават морфология, подобна на тази на епителните клетки.
- Клетките ARPE-19 имат предимно нормален кариотип с изключение на една делеция и едно допълнение в дългото рамо на хромозома 9 и 19, съответно. Освен това се наблюдават и някои анеуплоидии [1].
2.клетъчна линия ARPE-19: Информация за култивиране
Основната информация за клетъчното култивиране е от решаващо значение за правилното боравене и поддържане на клетъчната линия. Този раздел ще ви помогне да научите ключовите моменти за култивирането на клетъчната линия ARPE-19. Ще знаете: какво е времето за удвояване на ARPE-19? Каква е гъстотата на засяване на ARPE-19? Каква е плътността на клетките на ARPE-19? Какво представлява средата за замразяване на ARPE-19? Как се култивира клетъчната линия ARPE-19?
Ключови моменти при култивирането на клетките ARPE-19
|
Време за удвояване на популацията: |
Времето за удвояване на ARPE-19 е приблизително 55-65 часа. Те могат да претърпят до 48 удвоявания на популацията. |
|
Прилепнали или в суспензия: |
ARPE-19 е адхезивна клетъчна линия. |
|
Съотношение на субкултивиране: |
Съотношението на субкултивиране на ARPE-19 е от 1:3 до 1:5. Адхезивните клетки се изплакват с 1x PBS и се инкубират с разтвор за дисоциация, акутаза, за 8 до 10 мин. Отделените клетки се добавят с прясна среда и се центрофугират. Клетъчната пелета отново се ресуспендира и се изсипва в колба за култивиране, съдържаща прясна среда. |
|
Растежна среда: |
За култивиране на клетъчната линия ARPE-19 се използва среда DMEM или Ham's F12. Средата на ARPE-19 е допълнена с 5 % FBS, 3,1 g/L глюкоза, 15 mM HEPES, 1,6 mM L-глутамин, 1,0 mM натриев пируват и 1,2 g/L NaHCO3. Средата се подменя 2 до 3 пъти седмично. |
|
Условия за растеж: |
Клетките ARPE-19 се държат в овлажнен инкубатор при температура 37°C и 5% CO2. |
|
Съхранение: |
Клетъчната линия може да се съхранява в парната фаза на течен азот или при температура под -150 °C, за да се защити жизнеспособността на клетките в дългосрочен план. |
|
Процес на замразяване и среда: |
Като среда за замразяване на ARPE-19 се използват CM-1 или CM-ACF. Накратко, клетките се замразяват чрез метод на бавно замразяване, който позволява намаляване на температурата само с 1 °C в минута и предпазва клетките от шок. |
|
Процес на размразяване: |
Клетките се размразяват на водна баня, предварително настроена на 37 °C. След като остане малка ледена бучка, клетките се добавят към прясна хранителна среда и се центрофугират. По този начин се отстраняват елементите на замразяващата среда. След това клетъчната пелета се ресуспендира и клетките се разпределят в колба за култивиране. |
|
Ниво на биологична безопасност: |
Клетките ARPE-19 се обработват в лаборатории с биологична безопасност 1. |
3.предимства и ограничения на клетките ARPE-19
Клетките ARPE-19 се използват широко в изследванията на клетъчната биология на ретината. Подобно на други клетки, те също са свързани с някои предимства и ограничения. Някои от тях са изброени в този раздел:
Предимства
Основните предимства на клетъчната линия ARPE-19 включват:
|
Модел на ретинални клетки |
Клетките ARPE-19 много наподобяват човешките клетки на пигментния епител на ретината, което ги прави идеални за изследване на заболявания на ретината и тестване на лекарства. |
|
Стабилна скорост на растеж |
Тези клетки се характеризират със стабилен растеж и могат да бъдат поддържани за дълъг период от време, което улеснява дългосрочните експерименти. |
|
Възможност за трансфекция |
Клетъчната линия ARPE-19 е отличен гостоприемник за трансфектиране, широко използван както за преходни, така и за стабилни експресионни изследвания. |
Ограничения
Ето някои ограничения, свързани с клетъчната линия ARPE-19:
|
Ограничена диференциация |
Диференциацията на ARPE-19 е ограничена в сравнение с първичните клетки на ретината. Това може да окаже потенциално въздействие върху някои изследвания, свързани с диференциацията. |
4.приложения на клетъчната линия ARPE-19 в научните изследвания
Клетъчната линия ARPE-19 има множество приложения в изследванията на ретината. Тук сме разгледали някои специфични и значими приложения на тази клетъчна линия от пигментния епител на ретината в научните изследвания.
- Изследване на заболявания на ретината: Клетките ARPE-19 предлагат ценни данни за патогенезата на ретината. Изследователите използват клетките, за да изследват механизмите на заболяванията и потенциалните лечения. Изследване, проведено през 2020 г., установи, че кръговата РНК hsa_circ_0041795 взаимодейства с miRNA-646 и VEGFC, за да улесни индуцираното от висока глюкоза увреждане в човешки ретинални пигментни епителни клетки ARPE-19. Поради това проучването предлага тази кръгова РНК като ефективна терапевтична и диагностична цел за борба с диабетната ретинопатия [2]. По подобен начин Jing Yang и колегите му използват клетки ARPE-19 и дават представа за патогенезата на диабетната ретинопатия. Те са изследвали, че инхибирането на lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) може да потисне възпалителния отговор и прехода от епител към мезенхим на третирани с висока глюкоза клетки ARPE-19 [3].
- Тестване на лекарства: Клетките ARPE-19 се използват за оценка на ефикасността и безопасността на лекарствата и съединенията, като помагат за разработването на лечения или терапии за заболявания на ретината. Например проучване, проведено през 2019 г., установява защитните ефекти на биоактивните вещества на Syzygium malaccense срещу стрес, предизвикан от водороден пероксид, в човешки клетки на пигментния епител на ретината, ARPE-19 [4]. След това проучване установи терапевтичната роля на екстракта от Prunella vulgaris var. L срещу индуцирано от синя светлина увреждане в клетки ARPE-19 и модел на мишки [5].
5.клетки ARPE-19: Научни публикации
По-долу са представени някои интересни научни публикации, в които се разглеждат пигментните епителни клетки на ретината ARPE-19.
Оценка на реакциите на микроРНК в клетките ARPE-19 срещу оксидативен стрес
Тази научна статия е публикувана през 2018 г. в Cutaneous and Ocular Toxicology. В това проучване е оценена експресията на миРНК в отговор на оксидативния стрес, предизвикан в човешки ретинални пигментни епителни клетки ARPE-19 чрез третиране с водороден пероксид.
В тази публикация в World Journal of Stem Cells (2021 г.) се предлага, че кондиционираната среда на клетките ARPE-19 съдържа растежни фактори, които насърчават невронната диференциация на мезенхимни стволови клетки, получени от мастни тъкани.
Това проучване е публикувано в International Journal of Molecular Sciences (2019). В него се посочва, че кверцетинът предпазва стимулираното от IL-1β освобождаване на хемокини в клетките ARPE-19, като предотвратява активирането на каскадите MAPK и NF-κB, за да подобри възпалителния отговор.
Тази научна статия е публикувана в International Journal of Molecular Sciences (2018). Това проучване оценява възможните ефекти на оксидативния стрес и възпалението върху функциите на SIRT1 (Sirtuin 1) и DNMTs (ДНК метилтрансферази), както и върху метилирането на LINE-1 (long interspersed nuclear element-1) в клетки ARPE-19.
Тази статия в Antioxidants (2022) установява, че екстрактите от цветя на Chrysanthemum boreale оказват защитно действие срещу индуцирано от N-ретинилиден-N-ретинилетаноламин (A2E) увреждане на ретината в клетки ARPE-19.
6.ресурси за клетъчната линия ARPE-19: Протоколи, видеоклипове и др
ARPE-19 е широко използвана клетъчна линия за ретинален епител. Наличните ресурси, обхващащи протоколи за култивиране и трансфекция на клетки ARPE-19, са изброени тук:
- ARPE-19 трансфекция: Този видеоклип представлява ръководство стъпка по стъпка за изучаване на протокола за трансфекция на клетъчната линия ARPE-19.
Тук са изброени някои ресурси, описващи протокола за култивиране на клетки ARPE-19:
- Протокол за клетъчна култура ARPE-19: Този линк съдържа информация за култивирането и поддържането на клетките ARPE-19. Той включва информация за средата на ARPE-19, условията за култивиране, протоколи за субкултивиране и работа с пролиферативни и криоконсервирани култури.
Препратки
- Schnichels, S., et al., Retina in a dish: Клетъчни култури, ретинални експланти и животински модели за общи заболявания на ретината. Progress in retinal and eye research, 2021. 81: p. 100880.
- Sun, H. и X. Kang, hsa_circ_0041795 допринася за увреждането на човешки пигментни епителни клетки на ретината (ARPE 19), предизвикано от висока глюкоза, чрез спонгиране на miR-646 и активиране на VEGFC. Ген, 2020 г. 747: p. 144654.
- Yang, J., et al., Silenced SNHG1 Inhibited Epithelial-Mesenchymal Transition and Inflammatory Response of ARPE-19 Cells Induced by High Glucose (Заглушен SNHG1 потиска епително-мезенхимния преход и възпалителния отговор на клетките ARPE-19, предизвикани от висока глюкоза ). J Inflamm Res, 2021 г. 14: p. 1563-1573.
- Arumugam, B., et al., Protective effect of myricetin derivatives from Syzygium malaccense against hydrogen peroxide-induced stress in ARPE-19 cells (Защитен ефект на мирицетинови производни от Syzygium malaccense срещу стрес, предизвикан от водороден пероксид, в клетки ARPE-19 ). Molecular vision, 2019. 25: p. 47.
- Kim, J., K. Cho, and S.-Y. Choung, Protective effect of Prunella vulgaris var. L extract against blue light induced damages in ARPE-19 cells and mouse retina (Защитен ефект на екстракт от Prunella vulgaris var. L срещу увреждания, предизвикани от синя светлина, в клетки ARPE-19 и ретина на мишка ). Free Radical Biology and Medicine, 2020. 152: p. 622-631.