Клетките U937 - модел за изследване на моноцитната левкемия и напредък
Клетъчната линия U937, широко използван in vitro модел в биомедицинските изследвания, произхожда от промоноцитна линия, предлагайки ценни познания за клетъчната динамика на миелоидните клетки. В тази статия се разглеждат произходът, общите характеристики и разнообразните приложения на клетъчната линия U937, която е неразделна част от разбирането на молекулярните механизми и сигналните пътища в имунните клетки, особено в контекста на острата миелоидна левкемия (ОМЛ).
Произход и общи характеристики на клетките U937
В този сегмент ще бъдат разгледани произходът и основните характеристики на клетъчната линия U937. Ще откриете същността на клетъчната линия за левкемия U937, нейната клетъчна идентичност, получаването ѝ и ключовите характеристики, които я правят ключов модел в изследванията.
Клетките U937, създадени от плевралния излив на 37-годишен кавказки мъж с генерализиран хистиоцитен лимфом от Sundstrom и Nilsson през 1976 г., представляват уникален промоноцитен фенотип [1]. Тези клетки въплъщават морфологията, типична за моноцитно-макрофажните клетъчни типове, с кръгловати структури и среден диаметър около 14 μm, като се отличават с повърхностни маркери като човешкия протеин DC-SIGN, което е от решаващо значение за ролята им в имунологичните изследвания. Способността на клетъчната линия U937 да се диференцира в различни имунни клетки - включително моноцити, макрофаги и дори дендритни клетки - при излагане на определени стимули представлява значителен интерес, тъй като предлага динамична система за изследване на процесите на клетъчна диференциация.
Клетъчният репертоар на U937 включва също така способността да експресира амелогенин - маркер, който често се изследва в контекста на циркулаторните прекурсорни клетки и оценката на анормални хромозоми, особено части от хромозома 16, което подчертава статута ѝ на богат ресурс в енциклопедията на раковите клетъчни линии. Чрез техники като 3D клетъчна култура и усъвършенствано изобразяване клетките U937 осигуряват ситуация, близка до тази на живо, което позволява на изследователите да наблюдават поведението и взаимодействията на клетките в по-физиологична среда.
Клетъчна линия U937: Информация за култивиране
Познаването на следната ключова информация за култивирането на клетките U937 може да улесни и подобри работата ви с тях. Ще научите: Какво е времето за удвояване на клетките U937? Дали клетъчната линия U937 е адхезионна или суспензионна? Какво представлява средата за U937? Как се култивират U937 клетки?
Ключови моменти за култивиране на U937 клетки
|
Време за удвояване на популацията: |
Средното време за удвояване на популацията на клетките U937 е 36 часа. То обаче може да варира между 48 и 72 часа. |
|
Прилепнали или в суспензия: |
U937 макрофагите са с кръгла форма и растат в суспензионни култури. |
|
Плътност на посявката: |
за клетките U937 се препоръчва гъстота на посяване 1 x105 клетки/mL. За суспендираните клетки не е необходим разтвор за пасиране. Те се разреждат с прясна среда и се преброяват. Клетките се посяват с необходимата клетъчна плътност в нова колба. |
|
Растежна среда: |
Клетъчната култура U937 се поддържа в среда RPMI 1640. Тази среда се допълва с 2,0 mM L-глутамин, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-глюкоза и 10 % FBS за оптимален клетъчен растеж. Средата се подменя 1 до 2 пъти седмично. |
|
Условия на растеж (температура, CO2): |
За идеален растеж клетъчните култури U937 се нуждаят от овлажнен инкубатор с температура 37°C и 5% CO2. |
|
Съхранение: |
Клетките U937 се съхраняват в парната фаза на течен азот или при температура под -150 °C, за да се запази жизнеспособността на клетките за по-дълъг период от време. |
|
Процес на замразяване и среда: |
За замразяване на човешка макрофагиална клетъчна линия U937 се използва среда за замразяване CM-1 или CM-ACF. Препоръчва се бавен метод на замразяване (постепенно понижаване на температурата с 1 °C), за да се запази максималната жизнеспособност на клетките. |
|
Процес на размразяване: |
Замразените флакони се държат на водна баня при 37 °C, докато остане малка ледена бучка. Клетките се добавят с прясна среда и се центрофугират. Медията се изхвърля, а клетъчната пелета се ресуспендира и се изсипва в нова колба. Клетките U937 се възстановяват сравнително бързо при замразяване. |
|
Ниво на биологична безопасност: |
За култивиране на клетки U937 се препоръчва лабораторна среда с ниво на биологична безопасност 1. |
Предимства и недостатъци на клетките U937
Клетките U937 притежават уникална комбинация от предимства и недостатъци, които ги правят идеален инструмент за изследвания. По-долу са разгледани основните предимства и недостатъци на клетъчната култура U937.
Предимства
Основните предимства на клетъчната линия U937 включват:
- По-висока стабилност: Клетъчната линия U937 се отличава с висока стабилност поради хистиоцитния си произход в сравнение с първичните кръвни левкемични клетки. Освен това тези клетки могат да се култивират неограничено време и са генетично хомогенни, като по този начин служат като удобен модел за научни изследвания.
- Диференциация: Клетките U937 имат способността да се диференцират в други имунни клетки като моноцити, макрофаги или дендритни клетки, когато са подложени на стимул. Това помага за разбирането на клетъчните механизми, участващи в генерирането на имунни реакции.
- Изток за поддържане: Клетките U937 са лесни за култивиране и поддържане в изследователски лаборатории. Няма сложни процедури или протоколи, които да се следват при култивирането на U937 клетки.
Недостатъци
Ето някои недостатъци, свързани с клетъчната линия U937.
- Хромозомни аномалии: Клетките U937 притежават хромозомни аберации, включително транслокации. Това може да повлияе на експерименталните резултати и възпроизводимостта на резултатите.
Моноцитна клетъчна линия U937 за имунологични и хематологични изследвания
Приложения на клетъчната линия U937 в научните изследвания
Клетките U937, клетъчна линия на хистиоцитен лимфом, служат като безценен модел за различни биологични изследвания. Те са особено ценени за ролята им в изследването на миелоидните клетки, особено като макрофагиални модели, поради способността им да се диференцират в макрофагоподобни клетки при определени условия. Клетъчната линия U937 улеснява изследването на функцията на макрофагите, включително фагоцитната активност и невробиологията на цитокините, които са от решаващо значение за разбирането на възпалителните реакции и имунната регулация. Тази клетъчна линия също така проявява свойства, подобни на тези на първичните моноцити, което позволява на изследователите да изследват нюансите в поведението на имунните клетки без променливостта, която е налице при първичните клетки.
- Цитогенетика: В областта на цитогенетичното характеризиране клетките U937 са от основно значение за изучаването на хромозома 11 и части от хромозома 16, особено по отношение на улавянето на центромера и поведението на хомоложните хромозоми. Изследователите разчитат на тези клетки, за да изследват реорганизацията на генома и нестабилността на генома, които са от съществено значение за разбирането на основите на прогресията на рака, включително хистиоцитния лимфом, от който произхождат клетките U937. Клетъчната линия предоставя точна информация за кариотипа, което я прави отличен инструмент за изследване на аномалии в хромозомите и пренаредени хромозоми, особено такива, включващи пренареждане на хромозома 20.
- Моноцити/макрофаги Биология: Клетъчната линия U937 служи като отличен модел за изясняване на функциите и регулирането на моноцитите и макрофагите. Това включва изследване на аспекти като фагоцитоза, представяне на антигени и производство на цитокини. По-специално, в едно проучване от 2023 г. са използвани клетки U937, за да се изследва въздействието на гликомакропептида върху възпалителния отговор в човешки макрофаги. Това изследване подчертава противовъзпалителните свойства на гликомакропептида, демонстрирайки намаляване на нивата на цитокините в тези клетки [2].
- Изследване на рака: В сферата на онкологията клетките U937 са от съществено значение за изследването на клетъчните механизми и сигналните пътища, които са в основата на рака. Те също така имат ключово значение при скрининга на противоракови лекарства и оценката на нови терапии за рак. В отражение на това приложение в едно проучване е използвана клетъчната линия U937 за миелоидна левкемия, за да се оцени противораковото действие на пресен и приготвен на пара сок от зеле. Резултатите от това проучване показват, че сокът насърчава проапоптотичните дейности в раковите клетки чрез каспазозависим път [3].
- Токсикологични изследвания: Клетките U937 се използват и за изследване на цитотоксичните ефекти на замърсители на околната среда и различни химикали. Например в едно проучване клетъчната линия U937 е използвана, наред с други, за оценка на потенциалните цитотоксични ефекти на полиетиленовата микропластмаса [4]. Това проучване, заедно с други, подчертава значението на клетките U937 в токсикологията, като предоставя модел за разбиране на начина, по който веществата взаимодействат с човешките моноцитни клетки и потенциалното им въздействие върху човешкото здраве.
Включвайки конфокална лазерна сканираща микроскопия, изследователите могат да визуализират и количествено да определят фагоцитната активност на клетките U937, подпомагайки фенотипизирането на техните реакции към различни стимули, включително инфекциозни агенти. Онтологиите на клетъчните линии и точната информация за кариотипа допълнително повишават прецизността на тези изследвания.
Клетки U937: Изследователски публикации
По-долу са изброени някои интересни и известни научни изследвания, в които са включени клетки U937.
Магнофлоринът засилва провъзпалителните реакции, активирани от LPS, чрез MyD88-зависими пътища в макрофаги U937В това проучване, публикувано в Planta Medica (2018 г.), се предлага, че основен биоактивен метаболит, получен от растението Tinospora crispa, има висок потенциал за засилване на имунните отговори в макрофаги U937.
Влияние на екстракт от семена на Peganum harmala върху азотния оксид в U937 моноцити и макрофагиТози научен труд е публикуван в Международния журнал за медицинска лаборатория през 2020 г. В това проучване изследователите оценяват потенциалните ефекти на екстракта от семена на Peganum harmala върху производството на азотен оксид в U937 моноцити и макрофаги.
Оценка на потенциалната токсичност на полиетиленови микропластмаси върху производни на човека клетъчни линииТова проучване, публикувано в Science of the Total Environment (2022), оценява потенциалния цитотоксичен ефект на замърсители на околната среда, т.е. полиетиленови микропластмаси, върху U937, THP-1 и други три човешки клетъчни линии.
Ефекти на екстракти от листа на Vitex trifolia L. и фитоконституенти върху производството на цитокини в човешки макрофаги U937Това изследване е публикувано през 2020 г. в списание BMC Complementary Medicine and Therapies. В проучването е изследвано въздействието на различни екстракти, приготвени от листата на растението Vitex trifolia L., върху производството на цитокини в макрофаги U937.
Излагането на ниски дози йонизиращи лъчения потиска пътищата на клетъчния цикъл и протеиновия синтез в in vitro човешки първични кератиноцити и клетъчни линии U937Тазистатия, публикувана в списание PLOS One (2018 г.), изследва потенциалните ефекти на ниските дози йонизиращи лъчения в клетъчна линия U937 и първични кератиноцити
Ресурси за клетъчна линия U937: Протоколи, видеоклипове и др
Клетките U937 са широко използвани изследователски инструменти. Тук са посочени някои ценни ресурси, обясняващи протокола за култивиране и диференциране на клетки U937:
- Протокол за диференциране на U937: Този документ съдържа протокол за диференциране на клетки U937. Освен това в него има и протокол за култивиране на U937 клетки на човешка миелоидна левкемия
- Субкултивиране на суспензионни клетки: Това е видеоклип, показващ общия протокол за субкултивиране на суспензионни клетъчни линии като U937.
- Клетъчна линия U937: Този уебсайт съдържа много информация за клетките U937. В него са описани протоколи за субкултивиране, замразяване и размразяване на моноцити и макрофаги от U937.
Често задавани въпроси за изследователски приложения на клетъчна линия U937
Препратки
- Chanput, W., V. Peters, and H. Wichers, THP-1 and U937 Cells. Въздействието на хранителните биоактивни вещества върху здравето: in vitro и ex vivo модели, 2015: стр. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages (Защитен ефект на гликомакропептида върху възпалителния отговор на макрофагите U937). Храни, 2023 г. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway (Антилевкемични ефекти върху клетъчна линия U937 на пресен и приготвен на пара сок от китайско зеле и техните проапоптотични ефекти по зависим от каспазата път). Храни, 2023 г. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines (Оценка на потенциалната токсичност на полиетиленови микропластмаси върху производни на човека клетъчни линии). Наука за цялостната околна среда, 2022 г. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes, and H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach (Клетъчна линия THP-1: ин витро клетъчен модел за подход за имунна модулация). International immunopharmacology (Международна имунофармакология), 2014. 23(1): стр. 37-45.
