Клетъчна линия MRC-5: Човешки фетални белодробни фибробласти при вирусни изследвания

Клетките MRC-5 са човешка диплоидна клетъчна линия, широко използвана при производството на вирусни ваксини, включително за хепатит А, полиомиелит и бяс, както и за изследователски цели в областта на биомедицината. Те са незаменим инструмент за изучаване на вирусните инфекции и заболявания и имат значителни приложения при скрининга на лекарства и тестването на ефикасността им. В тази изчерпателна статия ще бъдат предоставени съществени подробности за човешката диплоидна клетъчна линия MRC-5, за да се улеснят вашите изследвания.

Общи характеристики и произход на клетките MRC-5

Разбирането на произхода и общите характеристики на дадена клетъчна линия е от решаващо значение, когато се разглежда нейната приложимост в изследванията. В този раздел се разглеждат фибробластните характеристики и произхода на клетките MRC-5. Ще научите за:

• Произход: Тези първични клетки са разработени през 1966 г. от Джей Пи Джейкъбс от белодробна тъкан на 14-седмичен кавказки мъжки фетус, а не от 1996 г., както беше посочено по-рано.
• Морфология на клетките MRC-5: Клетките MRC-5 имат фибробластна морфология.
• Диаметър на клетката: Диаметърът на една клетка MRC-5 е приблизително 18 μm.
• Кариотип: MRC-5 има нормален диплоиден кариотип, като модалният брой хромозоми е 46, което е типично за нормална човешка клетъчна линия.

Насоки за култивиране на клетъчната линия MRC-5

Ефективното култивиране на клетъчната линия MRC-5 изисква цялостно разбиране на нейните специфични изисквания. По-долу са посочени основните точки, които трябва да се вземат предвид за успешно култивиране:

• Време за удвояване: Клетъчната линия MRC-5 има време за удвояване от приблизително 45 часа. В зависимост от условията на култивиране това време може да варира между 35 и 45 часа.

• Характер на адхезията: MRC-5 феталните клетки са адхезивни, като за растежа си се нуждаят от прикрепване към повърхност, което е типично за фибробластните клетки.

• Оптимална плътност на клетките: За посяването се препоръчва оптимална плътност от 1 x 10^4 клетки/cm^2. Процесът на пасиране включва измиване на адхезивните клетки с PBS, третиране с Accutase за 8-10 минути, за да се отделят, последвано от центрофугиране. След това клетъчната пелета се ресуспендира в растежна среда и се прехвърля в нови колби за продължаване на култивирането.

• Растежна среда: Препоръчителната среда за растеж на клетките MRC-5 е EMEM, допълнена с 10 % фетален говежди серум, 2,2 g/L NaHCO3, 2 mM L-глутамин и балансиран солен разтвор на Earle (EBSS).

• Условия за култивиране: Поддържайте културите в овлажнен инкубатор при 37 °C с 5 % CO2, за да имитирате физиологични условия.

• Условия за съхранение: За дългосрочно съхранение клетките MRC-5 трябва да се съхраняват в парната фаза на течен азот или при температури под -150°С.

• Замразяване и размразяване: Използвайте среда за замразяване CM-1 или CM-ACF, като прилагате метод на бавно замразяване, за да запазите жизнеспособността на клетките. За размразяване, клетките се затоплят на водна баня при 37°C, докато остане малка бучка лед, след което се прехвърлят в свежа среда и се центрофугират, за да се отстрани криопротективният агент. Ресуспендирайте клетките в свежа хранителна среда, преди да ги поставите в нови съдове за култивиране.

• Ниво на биологична безопасност: Боравенето и поддържането на MRC-5 култури изисква лаборатория с ниво на биологична безопасност 1, като се гарантира спазването на протоколите за безопасност.

Тези указания са предназначени да подпомогнат изследователите при поддържането на клетъчната линия MRC-5 при оптимални условия, като улеснят получаването на надеждни и възпроизводими резултати в техните научни изследвания.

Клетъчна линия MRC-5: Предимства и ограничения

Подобно на други клетъчни линии, човешките диплоидни клетки MRC-5 имат много предимства и недостатъци. В този раздел ще разгледаме някои от тях, които могат да ви помогнат да вземете решение за използването им във вашите изследвания.

Предимства

Основните предимства на клетките MRC5 са:

• Нормална клетъчна линия, получена от човек

  MRC-5 фетални клетки са получени от нормална човешка белодробна тъкан, което ги прави ценен инструмент за изследователите, изучаващи специфични за човека заболявания. Тъй като е нормална диплоидна клетъчна линия, тя точно имитира физиологията и реакциите на човешките клетки, предлагайки по-точен модел за биомедицински и фармацевтични изследвания в сравнение с раковите или трансформираните клетъчни линии

• Възприемчивост към вируси

  Фибробластните клетки MRC-5 проявяват висока чувствителност към няколко човешки вируса, включително тези, които причиняват респираторни инфекции и заболявания като грип и коронавируси. Тази характеристика ги прави особено полезни за изучаване на вирусната патогенеза, скрининг на антивирусни лекарства и разработване на вирусни ваксини. Способността на клетките MRC-5 да поддържат ефективна вирусна репликация дава възможност на изследователите да разберат механизмите, които са в основата на вирусните инфекции, и да оценят ефикасността на потенциални терапевтични средства

Ограничения

Ограничена продължителност на живота: Въпреки полезността си, фибробластната клетъчна линия MRC-5 има ограничена продължителност на живота in vitro. Обикновено те преминават през около 42 до 46 удвоявания на популацията, преди да навлязат в състояние на репликативна старост. Този ограничен репликативен капацитет представлява предизвикателство за дългосрочни експерименти, изискващи непрекъснато култивиране на клетки. Изследователите трябва внимателно да обмислят продължителността на експериментите си и да планират съответно, за да избегнат проблеми, свързани с предизвикани от стареенето промени в поведението на клетките. Освен това ограничената продължителност на живота на клетките MRC-5 налага периодично попълване с прясно култивирани клетки, което може да повлияе на последователността и възпроизводимостта на експериментите.

Приложения на MRC-5 клетки в научните изследвания

Напредък в антивирусните изследвания и разработването на ваксини с помощта на клетки MRC-5

Клетките MRC-5, произхождащи от белодробната тъкан на 14-седмичен абортиран плод, се превърнаха в крайъгълен камък в областта на антивирусните изследвания и разработването на ваксини. Тези диплоидни клетъчни щамове са неразделна част от производството на ваксината срещу вируса на рубеола и полиовирусната ваксина на Сабин. Производството от човешка тъкан превръща клетките MRC-5 в изключителен модел за изучаване на вирусните поведения, като например репликацията на полиовируса, механизмите на усилване на SARS-CoV и генерирането на вируса на херпес симплекс в лабораторни условия.

Възприемчивостта на тези клетки към различни вируси оптимизира процеса на разработване на ваксини, като осигурява надежден клетъчен субстрат за репликация на вируси, като тези, които причиняват морбили и рубеола. Нераковият характер на клетките MRC-5 е от съществено значение за гарантиране на безопасността на ваксините, тъй като те осигуряват отговор, който е показателен за това, което би се случило в човешките клетки.

Значителен напредък в разбирането на вирусните инфекции и подобряването на ваксините е възможен благодарение на изследванията, при които се използват клетки MRC-5. Проучване от 2021 г. например показва, че мащабът на производство на вируса на бяс може да бъде увеличен чрез потискане на специфични клетъчни протеини с инхибитори на интерферона, което води до по-високи добиви на вируса [3]. Освен това проучване от 2019 г., в което се разглежда отговорът на клетките MRC-5 към вирусна инфекция с бяс, подчертава потенциала на екзозомите, miR-423-5p и сигналния път на интерферона (тип I) като цели за подобряване на производството на ваксина срещу бяс [4].

Клетките MRC-5 в клетъчната терапия и изследванията на заболяванията

Клетките MRC-5 играят ключова роля и в областта на клетъчната терапия. Сравнението им с мезенхимните стромални клетки от пъпна връв, особено по отношение на потенциала за диференциация, предизвика значителен интерес за използването им в терапевтични приложения. В становищата за клетъчна терапия се признава терапевтичният потенциал на тези клетки при лечението на различни състояния. Например, те са обещаващи за модулиране на отговорите на имунната система при заболявания като множествена склероза и за повишаване на активността на мегакариоцитите, което е важно за производството на тромбоцити.

В допълнение към терапевтичните си приложения, клетките MRC-5 обогатиха областта на изследванията на болестите, особено в разбирането на вирусните терапии и антипротозоалните продукти. Като рефрактерна клетъчна линия, клетките MRC-5 имат ограничена продължителност на живот, но приносът им към медицинските изследвания е значителен. Те са от съществено значение за откриването на антивирусни агенти и се използват в тестовете за колонии от мегакариоцити, за да се подобри разбирането ни за образуването на тромбоцити в кръвта. Трайното наследство на клетките MRC-5 продължава да формира пейзажа на медицинската наука, като подобрява възможностите ни за справяне със сложни заболявания и състояния.

Потопете се по-дълбоко в науката: Проучете повече за клетките MRC-5 и свързаните с тях изследователски инструменти

Публикации за клетъчната линия MRC-5

Клетъчната линия MRC-5, която е основен елемент в медицинските изследвания, е била обект на различни значими проучвания. По-долу са представени някои забележителни публикации, в които тази клетъчна линия е използвана в техните изследвания:

• Определяне на свински цирковирус в човешки диплоидни 2BS и MRC-5 клетки за производство на ваксини
  Публикувано в Chinese Journal of Biologicals през 2019 г., това изследване изследва наличието на свински цирковирус тип I и II в човешки диплоидни клетъчни линии 2BS и MRC-5, като подчертава значението му за разработването на ваксини.

• Понижаването на circ-UQCRC2 подобрява индуцираните от липополизахарид увреждания в клетките на MRC-5 по пътя на miR-326/PDCD4/NF-κB
  В тази статия от 2021 г. от International Immunopharmacology изследователите проучват как насочването към кръгова РНК, по-специално circ-UQCRC2, може да смекчи предизвиканото от липополизахарид клетъчно увреждане в клетките MRC-5 чрез сигналния път miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Кураринонът инхибира HCoV-OC43 инфекцията чрез нарушаване на индуцирания от вируса автофагичен поток в MRC-5 човешки белодробни клетки
  В това проучване от 2020 г., публикувано в Journal of Clinical Medicine, е разгледана терапевтичната ефикасност на кураринон срещу човешкия коронавирус HCoV-OC43 в клетки MRC-5, като е подчертан потенциалът на съединението за модулиране на индуцираните от вируса автофагични процеси.

• Аураптенът има антивирусна активност срещу човешки коронавирус OC43 в клетки MRC-5
  В това изследване, представено в Nutrients in 2023, се посочва, че аураптенът проявява антивирусни способности срещу коронавируса HCoV-OC43, когато е тестван върху човешки диплоидни клетки MRC-5, представяйки нова възможност за антивирусни стратегии.

• Ефекти на богати на ресвератрол екстракти от отпадъци от резитба на Vitis Vinifera върху клетки HeLa, MCF-7 и MRC-5: Взаимодействие между апоптоза, автофагия и некроза
  В това изследване, публикувано в списание Pharmaceutics през 2022 г., е разгледано въздействието на богати на ресвератрол екстракти от Vitis vinifera върху три човешки клетъчни линии, включително линията MRC-5, което дава представа за потенциалните терапевтични приложения на такива екстракти при рак и други заболявания.

Тези публикации подчертават гъвкавостта на клетъчната линия MRC-5 за улесняване на разнообразни и новаторски изследвания в областта на вирусологията, онкологията и други области, като допринасят значително за разбирането ни за клетъчните реакции и терапевтичния потенциал.

Често задавани въпроси относно клетките MRC-5

Препратки

1. Yang, X., и др., Инхибирането на интерферона подобрява пилотното производство на вируса на бяс в човешки диплоидни клетки MRC-5. Вируси, 2021 г. 14(1): p. 49.
2. Wang, J., et al., Exosome-mediated delivery of inducible miR-423-5p enhances resistance of MRC-5 cells to rabies virus infection (Екзозомно-медиирано доставяне на индуцируем miR-423-5p повишава устойчивостта на клетките MRC-5 към инфекция с вируса на бяс). Международно списание за молекулярни науки, 2019. 20(7): p. 1537.
3. McKenna, K.C., Use of Aborted Fetal Tissue in Vaccines and Medical Research Obscures the Value of All Human Life (Използването на абортирана фетална тъкан във ваксини и медицински изследвания затъмнява стойността на целия човешки живот). Linacre Q, 2018. 85(1): p. 13-17.
4. Jordan, I. and V. Sandig, Matrix and backstage: cellular substrates for viral vaccines (Матрица и задкулисие: клетъчни субстрати за вирусни ваксини ). Viruses, 2014. 6(4): p. 1672-700.