Клетъчна линия INS-1
INS-1 е добре характеризирана инсулиномна клетъчна линия на плъх, широко използвана в изследванията на диабета. Клетките INS-1 секретират инсулин при стимулиране с глюкоза; поради това те се използват за изследване на метаболизма на глюкозата, физиологията на бета-клетките и регулирането на инсулиновата секреция. Освен това тези клетки се използват и за скрининг, тестване и разработване на потенциални терапевтични средства срещу захарен диабет.
Тази статия ще ви предостави цялата необходима информация за бета-клетките INS-1, която трябва да знаете, преди да ги използвате във вашите изследвания. Ще научите главно следното:
- Общи характеристики и произход на INS-1 клетките
- Клетъчна линия INS-1: Информация за култивирането
- Предимства и недостатъци на клетъчната линия INS-1
- Изследователски приложения на INS-1 инсулиномни клетки на плъхове
- Изследователски публикации с участието на бета-клетки INS-1
- Ресурси за клетъчна линия INS-1: Протоколи, видеоклипове и др
1. Общи характеристики и произход на клетките INS-1
Познаването на общите характеристики и произхода на дадена клетъчна линия може значително да ви помогне да я използвате ефикасно и ефективно във вашите изследвания. Този раздел от статията ще ви информира за произхода и общите характеристики на INS-1. Ще научите: Какво представлява клетъчната линия INS-1 за инсулином на плъх? Какви са общите характеристики на INS-1? Какво представлява клетъчната линия INS-1 832/3? Какво представлява INS-1E?
- Клетките INS-1 първоначално са изолирани от 666-дневен плъх с рентгеново индуциран трансплантируем инсулином.
- Клетките INS-1 са двухормонални. Те експресират едновременно инсулинови и проглюкагонови протеини. Тези клетки се считат за незрели, тъй като показват ниски нива на експресия на транскрипционния фактор Nkx6.1 и са лишени от алфа клетъчни маркери [1].
- Съществуват два подклона на клетките INS-1, т.е. INS-1E и INS-1 832/3.
- INS-1E се различава от майчината клетъчна линия INS-1 по отношение на реакциите на секретарите към глюкозата и съдържанието на инсулин.
- INS-1 832/3 или INS-1 832/13 също е подклон на клетъчната линия INS-1. Тя е безценен модел за изучаване на функцията на бета-клетките на панкреасните островчета и регулирането на инсулиновата секреция. Тя също така се различава от родителските клетки INS-1 в контекста на стимулираната с глюкоза секреция на инсулин (GSIS).
2. Клетъчна линия INS-1: Информация за култивиране
За да работите ефективно и да поддържате клетъчна линия, трябва да знаете следната информация за култивирането ѝ. В този раздел на статията ще бъдат разгледани всички ключови моменти за култивирането на клетките INS-1: Как се култивират бета-клетките INS-1? Какво представлява протоколът за култивиране на клетките INS-1? Какво е времето за удвояване на клетките INS-1? Каква е хранителната среда за INS-1 инсулиномни клетки на плъхове?
Ключови моменти за култивиране на клетките INS-1
|
Време за удвояване: |
Времето за удвояване на популацията на INS-1 клетките е приблизително 44 часа. |
|
Прилепнали или в суспензия: |
Клетките INS-1 растат както в суспензия, така и в адхезивна форма. |
|
Съотношение на субкултивиране: |
Клетките INS-1 се субкултивират в съотношение 1:3. Накратко, суспендираните клетки се събират. Адхезивните клетки се изплакват с PBS и се инкубират с разтвора на Accutase. След отделянето на клетките се добавят свежи среди. След това суспендираните и адхезивните клетки се центрофугират и събират. Клетките се ресуспендират внимателно и се разпределят в нови колби за растеж. |
|
Растежна среда: |
RPM1 1640 се използва за култивиране на инсулиномната клетъчна линия INS-1rat. Средата се допълва с 10% топлинно инактивиран фетален говежди серум, 2,1 mM стабилен глутамин, 10 mM HEPES, 2,0 g/L NaHCO3 и 1 mM натриев пируват. |
|
Условия за растеж: |
Клетките INS-1 се държат в овлажнен инкубатор при температура 37 °C и непрекъснато подаване на 5 % CO2. |
|
Съхранение: |
INS-1 бета-клетките могат да се съхраняват в парната фаза на течен азот или при температура под -150 °C в електрически фризер за дълъг период от време. |
|
Процес на замразяване и среда: |
За замразяване на клетките INS-1 чрез бавен процес на замразяване се използват среди CM-1 или CM-ACF. Тя позволява само 1 °C спад на температурата в минута, за да се защити жизнеспособността на клетките. |
|
Процес на размразяване: |
Замразените INS-1 клетки се размразяват на водна баня, предварително настроена на 37 градуса по Целзий за 40 до 60 секунди. След размразяването клетките се добавят с прясна среда и се изсипват директно в нова колба за растеж. След 24 часа средата се заменя, за да се отстранят компонентите на замразяващата среда. |
|
Ниво на биологична безопасност: |
За култивиране на инсулиномни клетки INS-1 на плъх се изисква лаборатория с ниво на биологична безопасност 1. |
3. предимства и недостатъци на клетъчната линия INS-1
Подобно на други клетъчни линии, INS-1 също притежава някои отличителни характеристики, свързани с определени предимства и недостатъци. Тук сме посочили няколко важни от тях.
Предимства
Основните предимства на клетъчната линия INS-1 са:
-
Добре характеризирана
INS-1 е утвърдена и добре характеризирана клетъчна линия. Тя е използвана в многобройни научни изследвания. Тя запазва фенотипните си характеристики и способността си за секреция на инсулин за по-дълъг период от време, като по този начин осигурява надеждни и последователни експериментални резултати.
-
Модел на бета клетки
Клетките INS-1 се използват за изследване на функцията на бета-клетките на панкреасните острови, тъй като те отделят инсулин и реагират на колебанията в нивата на глюкозата.
недостатъци
Недостатъците на INS-1 клетките са:
-
Нечовешки произход
Бета-клетките INS-1 нямат човешки произход. Те са получени от инсулином на плъх. Това може да доведе до видово специфични различия и да ограничи директното пренасяне на експерименталните резултати към човешката физиология.
4. Изследователски приложения на INS-1 инсулиномни клетки от плъх
Бета-клетките INS-1 се използват широко в изследванията на диабета. Тук са посочени няколко обещаващи приложения на тази клетъчна линия.
- Изследвания на инсулиновата секреция: Клетките INS-1 имат инсулиносекретираща способност и по този начин се използват широко за изследване на основните клетъчни механизми на инсулиновата секреция. Изследователите проучват основните фактори, участващи в отделянето на инсулин, включително метаболизма на глюкозата, сигналните пътища, хормоните и фармакологичните средства. Проучване установи, че зависим от К + АТФ йонен канал път регулира секрецията на инсулин в бета-клетките на INS-1 [2]. Освен това проучванията разкриват, че пътищата GLP-1R и AKT/PDX1 също участват в секрецията на инсулин в INS-1 инсулинови клетки на плъхове [3].
- Изследвания на функцията на бета клетките: Клетките INS-1 имат характеристики, подобни на бета-клетките на панкреасните островчета, като отзивчивост към метаболизма на глюкозата и секреция на инсулин. Поради това те се използват за изследване на физиологичните процеси и функции на бета клетките. В проучване, проведено през 2022 г., са използвани INS-1 клетки и е разработен модел на дисфункция на бета клетките чрез H2O2 Те са изследвали клетъчната жизнеспособност, инсулиновата секреция и маркерите, свързани с оксидативния стрес, в тези клетки в отговор на лечението с естествени съединения [4].
- Откриване и разработване на лекарства: Инсулиномните клетки на плъхове INS-1 се използват широко за скрининг и тестване на антидиабетни съединения или лекарства. Те могат да бъдат използвани за изследване на потенциалните ефекти на терапевтичните агенти върху инсулиновата секреция и други съответни параметри. Проучване установява, че логанинът, компонент на китайска билкова формула, защитава инсулиносекретиращата функция на INS-1 клетките и оказва потенциално антидиабетно действие. Компонентът медиира тези благоприятни ефекти чрез инхибиране на ядрената транслокация на гена FOXO1 по пътя PI3K/AKT [5].
5. Научни публикации с участието на бета-клетките INS-1
Ето някои важни научни публикации, в които е използвана клетъчната линия INS-1 за инсулином на плъхове.
Това проучване е публикувано в Internation Journal of Molecular Sciences през 2018 г. В проучването се предлага жълто кристално природно съединение, алфа-мангостин, да насърчава секрецията на инсулин в бета клетките INS-1 и да ги предпазва от увреждане, предизвикано от токсина стрептозотоцин в бета клетките.
Това изследване е публикувано в acta pharmacologica sinica през 2018 г. Резултатите от изследването разкриват, че съединението епикатехин стимулира стимулираната от глюкоза инсулинова секреция в бета клетките INS-1, увредени от наситени мастни киселини, чрез активиране на CaMKII пътя.
В тази статия в Molecules (2019) се предлага, че ново природно съединение Фенилетаноиден гликозид влияе върху секрецията на инсулин в INS-1 инсулинови клетки на плъхове и по този начин има антидиабетен потенциал.
Лурейрин В стимулира секрецията на инсулин чрез пътищата GLP-1R и AKT/PDX1
Това изследване е публикувано в European Journal of Pharmacology (2022). В изследването се предлага, че Лурейрин В, природен продукт, повишава секрецията на инсулин в бета-клетките на панкреасните островчета INS-1 чрез модулация на пътищата AKT/PDX1 и GLP-1R.
В тази статия на Integrative Medicine Research (2018 г.) се оценява противораковият потенциал на екстракт от Withania coagulans , като се използват ракови клетки INS-1.
6. Ресурси за клетъчната линия INS-1: Протоколи, видеоклипове и др
Ето някои онлайн ресурси, представящи INS-1 клетки:
- Субкултивиране на суспензионни клетки: Това видео представлява изчерпателно ръководство за субкултивиране на клетки, растящи в суспензионни култури.
- Субкултивиране на адхезивни клетки: Това видео ще ви помогне да научите общия протокол за пасиране на адхерентни клетки.
Следният линк съдържа протокола за култивиране на INS-1 клетки:
- INS-1 клетъчна линия: Този уебсайт съдържа цялата информация за клетъчната култура INS-1. Той включва информация за клетъчни култури INS-1 и среди за замразяване, протоколи за субкултивиране и работа с криоконсервирани и пролиферативни култури INS-1.
Препратки
- Acosta-Montalvo, A., et al., Proglucagon-Derived Peptides Expression and Secretion in Rat Insulinoma INS-1 Cells. Front Cell Dev Biol, 2020 г. 8: p. 590763.
- Park, J.E. and J.S. Han, A Portulaca oleracea L. extract promotes insulin secretion via a K+ ATP channel dependent pathway in INS-1 pancreatic β-cells (Екстракт от Portulaca oleracea L. подпомага секрецията на инсулин по зависим от K+ АТФ канал път в панкреасни β-клетки INS-1). Nutrition Research and Practice, 2018 г. 12(3): p. 183.
- Fang, H., et al., Loureirin B promotes insulin secretion through GLP-1R and AKT/PDX1 pathways (Лурейрин В насърчава секрецията на инсулин чрез пътищата GLP-1R и AKT/PDX1 ). European Journal of Pharmacology, 2022 г. 936: p. 175377.
- Duan, J., et al., Swietenine and swietenolide from Swietenia macrophylla king improve insulin secretion and attenuate apoptosis in H2O2 induced INS-1 cells. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): p. 2780-2792.
- Mo, F.-F., et al., Anti-diabetic effect of loganin by inhibiting FOXO1 nuclear translocation via PI3K/Akt signaling pathway in INS-1 cell (Антидиабетичен ефект на логанина чрез инхибиране на ядрената транслокация на FOXO1 чрез PI3K/Akt сигнален път в INS-1 клетки). Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): p. 262.