Клетки PC-12 – Ролята на клетките PC-12 в невробиологичните и неврологичните изследвания
PC-12 е иммортализирана невронна клетъчна линия, получена от плъхове, която се използва в невробиологичните изследвания. Тя представлява ценен изследователски инструмент за изучаване на диференциацията и пролиферацията на невронните клетки. Освен това изследователите използват тези клетки за изучаване на нервната физиология, клетъчните сигнални пътища и невротоксичността. Те се използват и при тестване на лекарства и проучвания за разработване на лекарства.
- Среда за отглеждане
- За култивиране на клетъчната линия PC-12 се използва RPMI 1640, съдържаща 10% фетално телешко серум, 2,1 mM стабилен глутамин и 2,0 g/L NaHCO3. Средата се подменя 2 до 3 пъти седмично.
- Време за удвояване
- Времето за удвояване на PC-12 е приблизително 40 часа.
- Тип растеж
- Невронните клетки PC-12 растат в малки клъстери в суспензия. Те слабо се прилепват към непокрити повърхности и образуват петна върху колаген.
- Ниво на биологична безопасност
- BSL-1
- Наличен от
- Cytion — Поръчайте PC-12
Обща информация и произход на клетъчната линия PC-12
Разбирането на общите характеристики и произхода на клетъчната линия е от решаващо значение, преди да започнете работа с нея. Този раздел ще ви помогне да научите важни сведения за клетъчната линия PC12. Тук ще разберете: Какво представлява клетъчната линия PC12 при феохромоцитом? Как се диференцират клетките PC12? Какъв е произходът на PC12? Какъв е размерът на една клетка PC12?
- Невронните клетки PC12 са сходни с първичната култура на фетални неврони. Те са получени от феохромоцитом на надбъбречната медула на плъх. Тези клетки са с ембрионален произход и наподобяват смес от еозинофилни и невробластни клетки [1].
- Клетките PC12 функционират като катехоламинови клетки. Те синтезират, съхраняват и секретират допамин и норепинефрин.
- Клетките на феохромоцитома (PC12) имат диаметър от 10 до 12 µm.
- Клетките PC-12 притежават полигонална морфология.
- Клетките PC-12 имат хомогенен и почти диплоиден брой хромозоми (n=40).
Култивиране на PC-12 клетки
Невроналният модел на клетъчната линия PC-12 се използва широко в неврологичните изследвания. За да улесните лесното и ефективното му култивиране, трябва да знаете следните важни точки. Този раздел ще включва средата за PC-12, времето за удвояване, плътността на засяване, протоколите за клетъчна култура и условията.
Ключови моменти при култивирането на PC-12 клетки
Време за удвояване на популацията:
Времето за удвояване на PC-12 е приблизително 40 часа.
Прилепнали или в суспензия:
Невронните клетки PC-12 растат в малки клъстери в суспензия. Те слабо адхерират към непокрити повърхности и образуват петна върху колаген.
Плътност на засяване:
Плътността на засяване на клетъчната линия PC-12 се поддържа на 1 x 10⁴ клетки/cm². За суспензия клетките се отстраняват от субстрата чрез пипетиране с прясна културална среда. За да се получат единични клетки, те се прекарват през игла с размер 22-gauge и се изсипват в нови колби. За клетки, отглеждани върху колаген, измийте клетките с PBS и ги инкубирайте в разтвор за пасажиране (TrypleExpress) в продължение на 10 минути. След това добавете свежа среда и центрофугирайте клетките. След това внимателно ресуспендирайте утайката и прехвърлете клетките в съда за култивиране.
Среда за растеж:
За култивиране на клетъчната линия PC 12 се използва RPMI 1640, съдържаща 10% фетално телешко серум, 2,1 mM стабилен глутамин и 2,0 g/L NaHCO3. Средата се подменя 2 до 3 пъти седмично.
Условия за растеж:
Културите от PC-12 се поддържат в овлажнен инкубатор при 37 °C с подаване на 5% CO₂.
Съхранение:
Клетките PC-12 се съхраняват във фазата на пари на течен азот или при температура под -150 °C, за да се поддържа жизнеспособността на клетките за по-дълъг период.
Процес на замразяване и среда:
За замразяването на PC-12 клетки се използват CM-1 или CM-ACF. Прилага се метод на бавно замразяване, при който температурата спада с 1 °C. Това предпазва клетките от шок и запазва тяхната жизнеспособност.
Процес на размразяване:
Замразените PC-12 клетки се размразяват във водна баня при 37°C. След това към клетките се добавя свежа среда и се центрофугират. Това спомага за отстраняването на елементите от средата за замразяване. Събраните клетки се ресуспендират и се прехвърлят в колба, съдържаща свежа среда за растеж. Възстановяването след замразяване отнема почти 24 часа.
Ниво на биологична безопасност:
За култивирането на невронните клетки PC12 е необходима лаборатория с ниво на биологична безопасност 1.
Публикувано: 2023 г. | Последно преразгледано: май 2026 г.
Клетъчна линия PC-12: предимства и ограничения
Клетъчната линия PC-12 притежава някои отличителни характеристики, които я отличават от другите невронни клетъчни линии. В тази секция ще разгледаме подробно предимствата и ограниченията, свързани с използването на тази клетъчна линия в научните изследвания.
Предимства
- Лесна за култивиране: Клетките PC-12 са устойчиви и относително лесни за култивиране, което ги прави достъпни за различни лабораторни условия и изследователски цели.
- Невронна диференциация: Те могат да бъдат индуцирани да се диференцират в невроноподобни клетки, като служат като отличен модел за изучаване на невроналното развитие, диференциацията и процесите, свързани с неврогенезата.
- Универсалност в научните изследвания: Клетките PC-12 се използват в широк спектър от невробиологични изследвания, включително невротоксичност, невропротекция и механизмите, лежащи в основата на невродегенеративните заболявания.
- Висока ефективност на трансфекцията: Те проявяват висока ефективност на трансфекцията, което улеснява генетичната манипулация и ги прави подходящи за изследвания, свързани с генната експресия и функция.
Ограничения
- Нечовешки произход: Получени от феохромоцитом на плъх, техният нечовешки произход ограничава приложимостта им в определени области на научните изследвания, специфични за човека, и може да не отразява напълно човешката неврофизиология.
- Хетерогенност: При диференциация PC-12 клетките могат да проявяват значителна хетерогенност в морфологията и функцията, което може да затрудни интерпретацията на експерименталните резултати.
- Ограничен жизнен цикъл: Въпреки че са относително лесни за култивиране, PC-12 клетките имат ограничен жизнен цикъл, което може да представлява предизвикателство за дългосрочни експерименти.
Клетъчна линия PC-12: Универсален инструмент в невробиологичните и онкологичните изследвания
Клетъчните линии PC12, произхождащи от феохромоцитом на плъх, играят ключова роля в невробиологичните изследвания и са признати за своите характерни невронни прояви, като например израстването на неврити в отговор на нервния растежен фактор (NGF). Универсалността на PC12-клетките се използва широко в невробиологията за изследване на невронната диференциация, реакциите към невротрофични фактори и оценката на невротоксичността. Тази уникална склонност към диференциация в невроноподобни клетки при експозиция на NGF ги превръща в незаменим ресурс за изследователите, които се впускат в изследването на сложността на нервната система.
Неврорегенерация и клетъчна диференциация
Интересно е, че едно проучване изследва влиянието на стволовите клетки от зъбната пулпа и производните им фактори върху диференциацията, оцеляването и размножаването на PC12 клетките, разкривайки обещаващи пътища за неврорегенерация [3]. Друго проучване насочи вниманието към остеокалцина – протеин с костен произход, известен със способността си да свързва калций – като фактор, стимулиращ оцеляването, пролиферацията и диференциацията на PC12-клетките [4], подчертавайки потенциала на протеина за подобряване на невронните характеристики.
Скрининг на лекарства и невропротекция
Приложимостта на PC12-клетките се простира и до скрининг на лекарства, особено за оценка на невропротективни и невродегенеративни съединения, което бележи критична фаза в търсенето на нови лечения за невродегенеративни заболявания. Например, изследване подчерта невропротективните свойства на α-бисаболола в модел на болестта на Паркинсон, използващ PC12 клетки, като доказа способността на α-бисаболола да смекчава амилоидогенезата и апоптозата, като същевременно модулира невротоксичните ефекти на бета-амилоида [5].
Клетъчна трансформация и невронни мрежи
Процесът на диференциация от PC-12 клетка към невроноподобна единица започва с NGF – ключов протеин, който е от съществено значение за растежа и оцеляването на невроните. Излагането на PC-12 клетките на NGF активира сложни вътреклетъчни пътища, полагайки основата за тяхната трансформация. Тази метаморфоза представлява постепенно разкриване на клетъчния потенциал, наблюдаемо под микроскоп, докато клетките разширяват невритите си и изграждат връзки, подобни на невронни мрежи.
Морфологични промени и невронен фенотип
Диференциацията предизвиква значителни морфологични и функционални трансформации в PC-12 клетките. От първоначалната им кръгла или леко удължена форма, при растеж в суспензия или като адхезивен монослой, третирането с NGF ги подтиква да проявят удължени неврити, което означава дълбока промяна към невронен фенотип. Тези израстъци на невритите са от решаващо значение за клетъчната комуникация и взаимодействие, като отразяват свързаността, присъща на невронните тъкани.
Изследвания на рака и клетъчни механизми
В изследванията на рака невронният модел, предлаган от PC12-клетките, е от значение поради туморогенния им произход. Тези клетки играят ключова роля в проучването на механизмите на пролиферация, инвазия и миграция на раковите клетки. Проучване от 2020 г. разгледа въздействието на екстракта от Ferula assa-foetida върху пролиферацията на PC12 клетките, хвърляйки светлина върху потенциалните му терапевтични приложения [7].
Изследвания на инсулта и невропротективни стратегии
Освен това, PC12 ADH клетките – вариант, който се прилепва към повърхностите на културата – позволяват задълбочени анализи на клетъчната морфология и реакциите към стимули като лишаване от кислород и глюкоза, като служат като основен модел за изследвания на инсулта и оценка на невропротективни средства. Бързото време за удвояване на PC12 клетките, вариращо от 24 до 48 часа, подчертава тяхната ефективност в динамични проучвания, при които скоростта на клетъчната пролиферация е от решаващо значение.
Заключителни бележки относно приложенията на PC12 клетките
По същество, PC12 клетките и техните производни представляват универсален модел за широк спектър от изследователски приложения, обхващащи невробиологията, откриването на лекарства и изследванията в областта на рака. Всяко приложение предлага важни прозрения за клетъчните реакции, проправяйки пътя за терапевтични иновации и задълбочавайки нашето разбиране за сложните биологични процеси.
Вземете устойчивата и универсална клетъчна линия PC-12: идеална за неврологични изследвания и лесна за култивиране
Избрани научни изследвания с използване на PC-12 клетки
Клетките PC-12, получени от феохромоцитом на надбъбречната жлеза при плъхове, са широко използван модел в невробиологията, който предоставя информация за невронната диференциация, невротоксичността и други аспекти. Ето някои забележителни изследвания, в които се използват тези клетки:
- Фенетилов естер на кафеената киселина (CAPE) и невропротекция в PC-12 клетки : Това проучване от 2017 г., публикувано в списанието „Neurotoxicity Research“, изследва как CAPE може да смекчи индуцираната от цисплатин невротоксичност в PC-12 клетки, което предполага потенциален терапевтичен подход за периферна невропатия.
- Невропротективните ефекти на маслото от крил върху PC-12 клетки : Публикувано в списанието „Nutrition Research“ през 2018 г., това проучване изследва невропротективните свойства на маслото от крил срещу токсичността, предизвикана от метамфетамин в PC-12 клетки, като подчертава неговия потенциал в борбата с оксидативния стрес и апоптозата.
- Екстракт от цветове на Apios Americana Medik и невротоксичност на PC-12 клетки : Тази статия от 2019 г. в списанието „Food and Chemical Toxicology“ демонстрира как екстрактът от цветове на Apios Americana Medik може да предпази PC-12 клетките от увреждане, предизвикано от H₂ O₂, чрез модулиране на процесите на автофагия.
- Ролята на ангиотензин II в автофагията и апоптозата в PC-12 клетки : Това проучване от 2019 г., публикувано в списанието „Brain Research“, разглежда как ангиотензин II може да предизвика автофагия и апоптоза в PC-12 клетки, като предоставя модел за изследвания на болестта на Алцхаймер.
- Оценка на токсичността на наночастиците от глицерол моноолеат в PC-12 клетки : Публикувано в списанието „International Journal of Pharmaceutics“ през 2018 г., това изследване оценява токсичността на наночастиците от глицерол моноолеат, като предоставя информация за техния профил на безопасност при неврологични приложения.
Изчерпателни ресурси за изследвания с PC-12 клетки
Получете достъп до разнообразни ресурси за задълбочено разбиране и работа с PC-12 клетки, включващи техники за клетъчна култура, протоколи за диференциация и други:
- Ръководство за диференциация на PC-12 клетки: Тази статия предоставя подробен преглед на протокола за диференциация на PC-12 клетки с NGF, включително методологии за тестове, свързани с диференциацията.
- Видеоурок за трансфекция на PC-12 клетки: Открийте тънкостите на трансфекцията на PC-12 клетки чрез този подробен видеоурок, идеален както за начинаещи, така и за опитни изследователи.
- Овладяване на култивирането на PC-12 клетки: Потопете се в нюансите на субкултивирането на PC-12 клетки с този изчерпателен протокол, който е от съществено значение за поддържането на здрави клетъчни култури.
Често задавани въпроси за клетъчната линия PC-12: информация за култивирането, диференциацията и приложенията в научните изследвания
Източници
- Wu, C. и др., Икариин стимулира възстановяването на PC12 клетките чрез инхибиране на стреса в ендоплазматичния ретикулум. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): стр. 69.
- Sultan, N., и др., Стволовите клетки от зъбната пулпа стимулират невронната диференциация на PC12 клетките. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): стр. 1821.
- Ando, E., и др., Остеокалцинът стимулира пролиферацията, диференциацията и оцеляването на PC12 клетките. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: стр. 174-179.
- Шанмуганатан, Б., и др., Антиамилоидогенен и антиапоптотичен ефект на α-бисаболол срещу Aβ-индуцирана невротоксичност в PC12 клетки. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: стр. 1196–1207.
- Фуджита, К., П. Лазаровичи и Г. Гуроф, Регулиране на диференциацията на феохромоцитомни клетки PC12. „Environ Health Perspect“, 1989. 80: стр. 127–42.
- Абруди, М. и др., Антипролиферативни ефекти на екстракта от Ferula assa-foetida върху раковите клетки PC12 и MCF7. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): стр. 60-67.