Buňky U937 - model pro výzkum monocytární leukemie a pokrok v této oblasti

Buněčná linie U937, široce využívaný in vitro model v biomedicínském výzkumu, je odvozena z promonocytární linie a nabízí cenné poznatky o buněčné dynamice myeloidních buněk. Tento článek se zabývá původem, obecnými charakteristikami a různorodým využitím buněčné linie U937, která je nedílnou součástí pochopení molekulárních mechanismů a signálních drah v imunitních buňkách, zejména v kontextu akutní myeloidní leukemie (AML).

Původ a obecná charakteristika buněk U937

Tento segment objasní genezi a základní vlastnosti buněčné linie U937. Objevíte podstatu leukemické buněčné linie U937, její buněčnou identitu, její odvození a klíčové vlastnosti, které z ní činí klíčový model ve výzkumu.

Buňky U937, které založili Sundstrom a Nilsson v roce 1976 z pleurálního výpotku 37letého muže kavkazského původu s generalizovaným histiocytárním lymfomem, představují jedinečný promonocytární fenotyp [1]. Tyto buňky ztělesňují morfologii typickou pro monocyto-makrofágové typy buněk, mají kulatý tvar a průměrný průměr asi 14 μm, vyznačují se povrchovými markery, jako je lidský protein DC-SIGN, který je klíčový pro jejich roli v imunologických studiích. Schopnost buněčné linie U937 diferencovat se na různé imunitní buňky - včetně monocytů, makrofágů a dokonce dendritických buněk - po vystavení určitým podnětům je velmi zajímavá a nabízí dynamický systém pro zkoumání procesů buněčné diferenciace.

Buněčný repertoár U937 zahrnuje také schopnost exprese amelogeninu, což je marker často studovaný v souvislosti s prekurzorovými buňkami krevního oběhu a hodnocením abnormálních chromozomů, zejména částí chromozomu 16, což podtrhuje jeho postavení jako bohatého zdroje v rámci encyklopedie nádorových buněčných linií. Díky technikám, jako je 3D buněčná kultura a pokročilé zobrazování, poskytují buňky U937 situaci blízkou živé přírodě, což výzkumníkům umožňuje pozorovat chování a interakce buněk ve fyziologicky relevantnějším prostředí.

Erytrocyty a monocyty vzdělávané v lékařské laboratoři.

Buněčná linie U937: Informace o kultivaci

Znalost následujících klíčových bodů pro kultivaci buněk U937 vám může usnadnit a zefektivnit práci s nimi. Dozvíte se: Jaká je doba zdvojení buněk U937? Je buněčná linie U937 adherentní nebo suspenzní? Co je to médium U937? Jak se kultivují buňky U937?

Klíčové body pro kultivaci buněk U937

Doba zdvojení populace:

Průměrná doba zdvojení populace buněk U937 je 36 hodin. Může se však pohybovat v rozmezí 48 až 72 hodin.

Adherentní nebo v suspenzi:

Makrofágy U937 mají kulatý tvar a rostou v suspenzních kulturách.

Hustota výsevu:

pro buňky U937 se doporučuje hustota výsevu 1 x105 buněk/ml. Pro suspendované buňky není potřeba žádný pasážovací roztok. Zředí se čerstvým médiem a spočítají se. Buňky se v požadované hustotě nasadí do nové baňky.

Růstové médium:

U937 se udržuje v médiu RPMI 1640. Toto médium je doplněno 2,0 mM L-glutaminem, 2,0 g/l NaHCO3, 2,0 g/l L-glukózy a 10 % FBS pro optimální růst buněk. Médium se vyměňuje 1 až 2krát týdně.

Růstové podmínky (teplota, CO2):

Buněčné kultury U937 vyžadují pro ideální růst zvlhčený inkubátor o teplotě 37 °C s 5% přívodem CO2.

Skladování:

Buňky U937 se uchovávají v plynné fázi tekutého dusíku nebo při teplotě nižší než -150 °C, aby se zachovala jejich životaschopnost po delší dobu.

Proces zmrazování a médium:

Pro zmrazení buněčné linie lidských makrofágů U937 se používá zmrazovací médium CM-1 nebo CM-ACF. Pro ochranu maximální životaschopnosti buněk se doporučuje pomalý způsob zmrazování (postupný pokles teploty o 1 °C).

Postup rozmrazování:

Zmrazené lahvičky se uchovávají ve vodní lázni o teplotě 37 °C, dokud nezůstane malý ledový chuchvalec. Buňky se doplní čerstvým médiem a odstředí se. Médium se vyhodí a buněčná peleta se resuspenduje a přelije do nové baňky. Buňky U937 vykazují poměrně rychlou regeneraci po zmrazení.

Úroveň biologické bezpečnosti:

Pro kultivaci buněk U937 se doporučuje laboratorní prostředí úrovně biologické bezpečnosti 1.

U-937 v suspenzní kultuře při různých hustotách buněk.

Výhody a nevýhody buněk U937

Buňky U937 mají jedinečnou směs výhod a nevýhod, které z nich činí ideální výzkumný nástroj. Níže jsou popsány významné výhody a nevýhody buněčné kultury U937.

Výhody

Mezi hlavní výhody buněčné linie U937 patří:

  • Vyšší stabilita: Buněčná linie U937 vykazuje vysokou stabilitu díky svému histiocytárnímu původu ve srovnání s primárními krevními leukemickými buňkami. Kromě toho lze tyto buňky kultivovat neomezeně dlouho a jsou geneticky homogenní, takže slouží jako vhodný model pro výzkumné studie.
  • Diferenciace: Buňky U937 mají schopnost diferencovat se na jiné imunitní buňky, jako jsou monocyty, makrofágy nebo dendritické buňky, pokud jsou vystaveny podnětu. To pomáhá pochopit buněčné mechanismy, které se podílejí na vytváření imunitních reakcí.
  • Východisko k udržení: Buňky U937 se snadno kultivují a udržují ve výzkumných laboratořích. Při kultivaci buněk U937 není třeba dodržovat žádné složité postupy nebo protokoly.

Nevýhody

Zde jsou uvedeny některé nevýhody spojené s buněčnou linií U937.

  • Chromozomální abnormality: Buňky U937 mají chromozomální aberace včetně translokací. To může ovlivnit výsledky pokusů a reprodukovatelnost výsledků.

Monocytární buněčná linie U937 pro imunologický a hematologický výzkum

Použití buněčné linie U937 ve výzkumu

Buňky U937, buněčná linie histiocytárního lymfomu, slouží jako neocenitelný model pro různé aplikace v biologickém výzkumu. Jsou ceněny zejména pro svou roli při studiu myeloidních buněk, zejména jako model makrofágů, a to díky své schopnosti diferencovat se za určitých podmínek na buňky podobné makrofágům. Buněčná linie U937 usnadňuje zkoumání funkce makrofágů, včetně fagocytární aktivity a neurobiologie cytokinů, které jsou klíčové pro pochopení zánětlivých reakcí a regulace imunity. Tato buněčná linie také vykazuje vlastnosti podobné primárním monocytům, což výzkumníkům umožňuje zkoumat nuance chování imunitních buněk bez variability přítomné u primárních buněk.

  • Cytogenetika: V oblasti cytogenetické charakterizace byly buňky U937 klíčové při studiu chromozomu 11 a částí chromozomu 16, zejména pokud jde o zachycení centromer a chování homologních chromozomů. Výzkumníci se na tyto buňky spoléhají při zkoumání reorganizace a nestability genomu, které jsou nezbytné pro pochopení základů progrese rakoviny, včetně histiocytárního lymfomu, z něhož jsou buňky U937 odvozeny. Tato buněčná linie poskytuje přesné informace o karyotypu, což z ní činí vynikající nástroj pro studium abnormalit chromozomů a přestavěných chromozomů, zejména těch, které zahrnují přestavby chromozomu 20.
  • Biologie monocytů/makrofágů: Buněčná linie U937 slouží jako vynikající model pro objasnění funkcí a regulace monocytů a makrofágů. To zahrnuje zkoumání aspektů, jako je fagocytóza, prezentace antigenů a produkce cytokinů. Pozoruhodná je studie z roku 2023, která využila buňky U937 ke zkoumání vlivu glykomakropeptidu na zánětlivou reakci v buňkách lidských makrofágů. Tento výzkum zdůraznil protizánětlivé vlastnosti glikomakropeptidu a prokázal snížení hladiny cytokinů v těchto buňkách [2].
  • Výzkum rakoviny: V oblasti onkologie jsou buňky U937 užitečné při zkoumání buněčných mechanismů a signálních drah, které jsou základem rakoviny. Jsou také klíčové při screeningu protinádorových léčiv a hodnocení nových způsobů léčby rakoviny. Toto využití odráží i studie, v níž byla buněčná linie U937 myeloidní leukemie použita k hodnocení protinádorových účinků čerstvé a dušené šťávy z kapusty. Výsledky této studie naznačily, že šťáva podporuje proapoptotické aktivity v rakovinných buňkách cestou závislou na kaspáze [3].
  • Toxikologické studie: Buňky U937 se používají také ke zkoumání cytotoxických účinků látek znečišťujících životní prostředí a různých chemických látek. Například jedna studie použila buněčnou linii U937 mimo jiné k hodnocení potenciálních cytotoxických účinků polyethylenových mikroplastů [4]. Tato studie spolu s dalšími zdůrazňuje význam buněk U937 v toxikologii a poskytuje model pro pochopení interakce látek s lidskými monocytárními buňkami a jejich potenciálního dopadu na lidské zdraví.

Začleněním konfokální laserové skenovací mikroskopie mohou výzkumníci vizualizovat a kvantifikovat fagocytární aktivitu buněk U937, což napomáhá fenotypizaci jejich reakcí na různé podněty, včetně infekčních agens. Přesnost těchto studií dále zvyšují ontologie buněčných linií a přesné informace o karyotypu.

Buňky U937: Výzkumné publikace

Níže jsou uvedeny některé zajímavé a významné výzkumné studie týkající se buněk U937.

Magnoflorin zvyšuje prozánětlivé reakce aktivované LPS prostřednictvím cest závislých na MyD88 v makrofázích U937

Tato studie publikovaná v časopise Planta Medica (2018) navrhuje, že hlavní bioaktivní metabolit získaný z rostliny Tinospora crispa má vysoký potenciál na zvýšení imunitních reakcí u makrofágů U937.

Vliv extraktu ze semen Peganum harmala na oxid dusnatý v monocytech a makrofázích U937

Tato výzkumná práce byla publikována v časopise International Journal of Medical Laboratory v roce 2020. V této studii vědci hodnotili potenciální účinky extraktu ze semen Peganum harmala na produkci oxidu dusnatého v monocytech a makrofázích U937.

Hodnocení potenciální toxicity polyethylenových mikroplastů na buněčné linie odvozené od člověka

Tato studie publikovaná v časopise Science of the Total Environment (2022) hodnotila potenciální cytotoxický účinek environmentálních polutantů, tj. polyethylenových mikroplastů, na buněčné linie U937, THP-1 a další tři lidské buněčné linie.

Účinky extraktů z listů Vitex trifolia L. a fytokonstituentů na produkci cytokinů v lidských makrofázích U937

Tento výzkum byl publikován v roce 2020 v časopise BMC Complementary Medicine and Therapies. Studie zkoumala účinky různých extraktů připravených z listů rostliny Vitex trifolia L. na produkci cytokinů v makrofázích U937.

Expozice nízkým dávkám ionizujícího záření potlačuje buněčný cyklus a dráhy syntézy proteinů v in vitro lidských primárních keratinocytech a buněčných liniích U937Tentočlánek publikovaný v časopise PLOS One (2018) zkoumal potenciální účinky nízkých dávek ionizujícího záření v buněčné linii U937 a primárních keratinocytech

Zdroje pro buněčnou linii U937: Různé zdroje: protokoly, videa a další

Buňky U937 jsou hojně využívaným výzkumným nástrojem. Zde jsou uvedeny některé cenné zdroje vysvětlující protokol kultivace a diferenciace buněk U937:

  • Diferenciační protokol buněk U937: Tento dokument obsahuje protokol pro diferenciaci buněk U937. Kromě toho obsahuje také protokol pro kultivaci buněk lidské myeloidní leukemie U937
  • Subkultury suspenzních buněk: Toto je video, které ukazuje obecný protokol pro subkultivaci suspenzních buněčných linií, jako je U937.
  • Buněčná linie U937: Tato webová stránka obsahuje mnoho informací o buňkách U937. Popisuje protokoly subkultivace, zmrazení a rozmrazení monocytů a makrofágů U937.

Nejčastější dotazy k výzkumným aplikacím buněčné linie U937

Odkazy

  1. Chanput, W., V. Peters a H. Wichers, THP-1 a U937 Cells. Vliv potravinových bioaktivních látek na zdraví: modely in vitro a ex vivo, 2015: s. 147-159.
  2. Córdova-Dávalos, L.E., a další ,Ochranný účinek glykomakropeptidu na zánětlivou odpověď makrofágů U937. Potraviny, 2023. 12(7): p. 1528.
  3. 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 [Protiléčebné účinky čerstvé a dušené šťávy z čínského zelí na buněčnou linii U937 a jejich proapoptotické účinky cestou závislou na kaspáze ]. Potraviny, 2023. 12(7): p. 1471.
  4. Gautam, R., a další, Hodnocení potenciální toxicity polyethylenových mikroplastů na buněčné linie odvozené od člověka. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
  5. Chanput, W., J.J. Mes a H.J. Wichers, Buněčná linie THP-1: buněčný model in vitro pro přístup k imunitní modulaci. International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37-45.

Zjistili jsme, že se nacházíte v jiné zemi nebo používáte jiný jazyk prohlížeče, než je aktuálně zvolený. Chcete přijmout navrhované nastavení?

Zavřít