Клетки HepG2 - ресурс за изследване на рака на черния дроб

Hep-G2 е човешка клетъчна линия за рак на черния дроб, произхождаща от чернодробната тъкан на 15-годишен кавказки мъж с хепатоцелуларен карцином. Тези клетки често се използват при изследвания на лекарствения метаболизъм и хепатотоксичността. Въпреки че клетките HepG2 имат висока степен на пролиферация и епителиално-подобен вид, те не са туморогенни и изпълняват различни диференцирани чернодробни функции. През 1975 г. изследователите извличат HepG2 клетки от хепатоцелуларен карцином, което я превръща в първата чернодробна клетъчна линия, проявяваща критичните характеристики на хепатоцитите. За разлика от създадената по-рано клетъчна линия SK-Hep1, при която липсват основни маркери на чернодробните клетки, клетките HepG2 могат да отделят различни плазмени протеини и представляват ценен модел за изучаване на вътреклетъчната динамика на домейните на клетъчната повърхност в човешките хепатоцити. Тези клетки имат епителноподобна морфология, модален брой хромозоми 55 и могат да бъдат стимулирани с човешки растежен хормон

3D медицинска анимация на злокачествен тумор в черния дроб на мъж.

Характеристики на HepG2

Типичната форма на първичните хепатоцити е кубична и обикновено съдържа две ядра. За разлика от тях, клетките HepG2 имат епителна морфология с едно ядро и брой хромозоми, вариращ от 48 до 54 в клетка. Въпреки че клетките HepG2 могат да представляват до 25 % от общия клетъчен протеин, техният размер е по-голям от този на нормалните хепатоцити, като съставляват около 10 % от целия протеин в клетката. Клетъчните протеини са критични участници в клетката, изпълняващи функциите, определени от гените.

Туморните клетки, включително тези с необичаен брой хромозоми, често показват увеличаване на броя на ядрата, до седем на клетка. Поради високата си степен на диференциация in vitro клетките HepG2 представляват идеален модел за изучаване на вътреклетъчния трафик и динамиката на мембранните протеини на жлъчните канали, синусоидите и липидите в човешките хепатоцити.

Средният диаметър на клетката HepG2 е около 10-20 µm, което е по-малко от хепатоцита с диаметър 15 µm, но е подобно на туморните клетки с хепатобластом (HB), които варират от 10-20 µm.

Генетика на HepG2

Клетъчната линия Hep-G2 показва няколко транслокации, включително транслокация между късите рамена на хромозоми 1 и 21, тризомия на хромозоми 2, 16 и 17 и тетразомия на хромозома 20. Наблюдава се и загуба на областта на хромозома 4q3, свързана с транслокацията t(1;4), често наблюдавана при хепатобластома (HB), и други хромозомни аномалии, като тризомии 2 и 20. Броят на хромозомите в клетките HepG2 варира от 50 до 60, което показва хипердиплоиден кариотип, докато в някои случаи се наблюдават повече от 100 хромозоми и се характеризират с тетраплоидно уголемяване. Клетките HepG2 съдържат приблизително 7,5 pg ДНК, което е с 15 % повече от средната соматична клетка. За сравнение, първичните хепатоцити имат кубична клетъчна форма и обикновено съдържат две ядра [1].

Мутационен профил на клетките HepG2

Клетъчната линия HepG2 е носител на мутацията C228T в промоторната област на TERT, която се среща и при хепатоцелуларния карцином (HCC) и хепатобластома (HB). Тази мутация допринася за безсмъртието чрез защита на теломерите в раковите клетки. Освен това в клетките HepG2 се наблюдава див тип TP53 - критичен ген за потискане на човешкия рак, тъй като играе роля в спирането на клетъчния цикъл, апоптозата и стареенето. Мутациите в този ген могат да стимулират клетъчната пролиферация.

Клетките HepG2 участват в няколко пътя, включително дисрегулация на клетъчния растеж, пътища на оцеляване, като фетален и ембрионален HB, и пътя Wnt/β-катенин. Освен това тази клетъчна линия има характерна делеция на третия екзон на гена CTNNB1, която е идентична с тази, наблюдавана при епителния тип HB [2,3].

Клетки HepG2, растящи в островчетата, при 20x и 10x увеличение.

Преглед на клетките на хепатоцелуларния карцином HepG2 в изследванията на черния дроб

Клетките HepG2, произхождащи от човешки хепатом, се превърнаха в безценен инструмент за изследване на чернодробните функции и заболявания, включително хепатоцелуларен карцином. Тези чернодробни клетъчни линии дават представа за клетъчните реакции на човешките хепатоцити при различни експериментални условия. Използването на плазмиди с луциферазни репортери в клетките HepG2 е особено ефективно за проследяване на генната експресия и клетъчните трансфекции, които са от основно значение за метаболитните изследвания, като например изследването на въздействието на етанола върху чернодробните клетки

Изследвания на вирусни инфекции и чернодробни заболявания с използване на клетки HepG2

Имортализираните чернодробни туморни клетъчни линии като HepG2 и Huh7 са от съществено значение за изследването на вирусните инфекции, като демонстрират пълен клетъчен цикъл на репликация на хепатит D (HDV) и експресия на хепатит B (HBV) [5,6]. Успоредно с това клетъчните линии HepaRG играят решаваща роля за изясняване на механизмите на навлизане на HBV [7]. Клетките HepG2 се използват и за изследване на различни заболявания на човешкия черен дроб - от генетични състояния като прогресивна фамилна интрахепатална холестаза (PFIC) и синдром на Dubin-Johnson до изследвания на околната среда и хранителния режим, свързани с цитотоксични и генотоксични агенти, както и в изследванията на лекарствената таргетна терапия и хепатокарциногенезата [8,9]. Използването им се простира до изпитвания с биоизкуствени чернодробни устройства

Взаимодействие на клетките HepG2 с биоматериали в тъканното инженерство

Взаимодействието на HepG2 клетките с различни биоматериали е от ключово значение за тъканното инженерство. Техники като техниката на колоидната сонда помагат да се разберат тези взаимодействия чрез измерване на свойствата на клетъчната адхезия, които са жизненоважни за определяне на жизнеспособността на клетките при разработването на скелета и точни модели на чернодробна тъкан

Клетъчно поведение и иновации в модели, базирани на HepG2

Изучаването на поведението на клетките в модели на базата на HepG2 е от решаващо значение за изследванията на чернодробните заболявания. Постиженията в триизмерните сфероидни клетъчни култури доведоха до създаването на HepG2 клетъчни сфероиди, които предлагат по-физиологично релевантен модел, отразяващ точно нормалните хепатоцити. Тези триизмерни модели, с повишена метаболитна активност, са показателни за потенциала на HepG2 клетките да служат като модел за хепатобластом и са значими в изследванията на лечението на рака, особено за симулиране на чернодробни тумори и тестване на нови терапевтични подходи [10-12]

Сравнение и характеристики на HepG2 сред други туморни клетъчни линии

HepG2 е една от най-широко използваните чернодробни туморни клетъчни линии, избрана заради широкото си приложение в научните изследвания сред около 40 налични чернодробни туморни клетъчни линии [13]. Въпреки слабата или отсъстваща експресия на някои ензими на цитохром Р450 в сравнение с нормалните хепатоцити, метаболитният профил на HepG2 стимулира усилията за модифициране на клетъчната линия за по-добри проучвания на лекарствения метаболизъм [13]. В сравнение с туморни клетъчни линии като MCF7, PC3, 143B и HEK293, клетките HepG2 показват уникални профили на съдържание на аминокиселини, които оказват значително влияние върху протеиновия синтез и секреция, подчертавайки техните уникални метаболитни пътища [14]

Изследване на чернодробни заболявания с HepG2

430,00 €*

Съдържание: 1.5 milliliter

Цени без данъци и разходи за доставка

cryovial

Номер на продукта: 300198

Субкултивиране на клетките HepG2

Ето пет стъпки за отстраняване на адхезираните клетки от колбите за клетъчни култури с помощта на Accutase:

Отстранете средата от колбата за клетъчни култури и изплакнете адхезивните клетки, като използвате PBS без калций и магнезий. Използвайте 3-5 ml PBS за колби Т25 и 5-10 ml за колби Т75.
Добавете Accutase в колбата за клетъчни култури, като използвате 1-2 ml за колба T25 и 2,5 ml за колба T75. Уверете се, че Accutase покрива целия клетъчен лист.
Инкубирайте колбата при стайна температура за 8-10 минути.
Внимателно ресуспендирайте клетките с хранителна среда, като използвате 10 ml прясна хранителна среда.
Центрофугирайте ресуспендираните клетки в продължение на 5 минути при 300xg, ресуспендирайте ги в прясна среда и ги разпределете в нови колби, съдържащи прясна среда.

Бъдещи перспективи за клетките HepG2

Стремежът да се разкрие пълният потенциал на клетъчната линия HepG2 продължава с новаторски напредък в увеличаването на експресията на цитохроми. Изследователите също така проучват възможността за триизмерни сфероидни клетъчни култури, които предлагат по-физиологична система. Метаболитната активност, включително цитохромите, е забележително по-висока в триизмерните сфероидни модели HepG2, отколкото в двуизмерните клетки, което ни приближава до създаването на модел, който отразява нормалните хепатоцити. Освен това изследването на динамичните процеси, лежащи в основата на неправилното разпределение на клетъчните повърхностни протеини, може да проправи пътя към по-добро разбиране на чернодробните заболявания