Buněčná linie MRC-5: lidské fetální plicní fibroblasty ve virovém výzkumu

Buňky MRC-5 jsou lidskou diploidní buněčnou linií hojně využívanou při výrobě virových vakcín, včetně vakcín proti hepatitidě A, dětské obrně a vzteklině, a také pro výzkumné účely v biomedicíně. Jsou nepostradatelným nástrojem pro studium virových infekcí a onemocnění a mají významné využití při screeningu léčiv a testování účinnosti. Tento obsáhlý článek poskytne základní informace o lidské diploidní buněčné linii MRC-5, které vám usnadní výzkum.

Obecná charakteristika a původ buněk MRC-5

Pochopení původu a obecných charakteristik buněčné linie je zásadní při zvažování její použitelnosti ve výzkumu. Tato část se zabývá fibroblastickými vlastnostmi a odvozením buněk MRC-5. Dozvíte se o:

• Původ: Jacobsem z plicní tkáně čtrnáctitýdenního plodu kavkazského muže, nikoliv z roku 1996, jak se dříve uvádělo.
• Morfologii buněk MRC-5: MRC-5 buňky mají morfologii podobnou fibroblastům.
• Průměr buněk: Průměr buňky MRC-5 je přibližně 18 μm.
• Karyotyp: MRC-5 má normální diploidní karyotyp s modálním počtem chromozomů 46, což je typické pro normální lidskou buněčnou linii.

Pokyny pro kultivaci buněčné linie MRC-5

Účinná kultivace buněčné linie MRC-5 vyžaduje komplexní znalost jejích specifických požadavků. Níže jsou uvedeny základní body, které je třeba vzít v úvahu pro úspěšnou kultivaci:

• Doba zdvojení: Buněčná linie MRC-5 má dobu zdvojení přibližně 45 hodin. V závislosti na podmínkách kultivace se může pohybovat mezi 35 a 45 hodinami.

• Adherence: Plodové buňky MRC-5 jsou adherentní a pro svůj růst vyžadují přichycení k povrchu, což je typické pro buňky fibroblastů.

• Optimální hustota buněk: Pro výsev se doporučuje optimální hustota 1 x 10^4 buněk/cm^2. Proces pasážování zahrnuje promytí adherentních buněk PBS, ošetření Accutase po dobu 8-10 minut, aby se oddělily, a následnou centrifugaci. Buněčná peleta se poté resuspenduje v růstovém médiu a přenese se do nových baněk pro další kultivaci.

• Růstové médium: Doporučené růstové médium pro buňky MRC-5 je EMEM doplněný 10 % fetálního hovězího séra, 2,2 g/l NaHCO3, 2 mM L-glutaminem a Earleovým vyváženým solným roztokem (EBSS).

• Podmínky kultivace: Udržujte kultury ve zvlhčeném inkubátoru při 37 °C s 5 % CO2, aby se napodobily fyziologické podmínky.

• Podmínky skladování: Pro dlouhodobé skladování by měly být buňky MRC-5 uchovávány v plynné fázi tekutého dusíku nebo při teplotách nižších než -150 °C.

• Zmrazování a rozmrazování: Použijte zmrazovací médium CM-1 nebo CM-ACF a použijte metodu pomalého zmrazování, aby byla zachována životaschopnost buněk. Při rozmrazování zahřívejte buňky ve vodní lázni o teplotě 37 °C, dokud nezůstane malý ledový chuchvalec, poté je přeneste do čerstvého média a odstřeďte, abyste odstranili kryoprotektivum. Před vysazením do nových kultivačních nádobek buňky znovu rozpusťte v čerstvém růstovém médiu.

• Úroveň biologické bezpečnosti: Manipulace s kulturami MRC-5 a jejich údržba vyžadují laboratoř s úrovní biologické bezpečnosti 1, která zajistí dodržování bezpečnostních protokolů.

Tyto pokyny mají výzkumným pracovníkům pomoci udržovat buněčnou linii MRC-5 za optimálních podmínek, což usnadní spolehlivé a reprodukovatelné výsledky jejich vědeckých výzkumů.

Buněčná linie MRC-5: Výhody a omezení

Podobně jako jiné buněčné linie mají lidské diploidní buňky MRC-5 mnoho výhod i nevýhod. V této části si projdeme některé významné, které vám mohou pomoci při rozhodování o jejím použití ve vašem výzkumu.

Výhody

Hlavní výhody buněk MRC5 jsou:

• Normální buněčná linie odvozená od člověka

  Plodové buňky MRC-5 jsou odvozeny z normální lidské plicní tkáně, což z nich činí cenný nástroj pro výzkumné pracovníky studující specifické lidské choroby. Vzhledem k tomu, že se jedná o normální diploidní buněčnou linii, věrně napodobuje fyziologii a reakce lidských buněk, což nabízí přesnější model pro biomedicínský a farmaceutický výzkum ve srovnání s nádorovými nebo transformovanými buněčnými liniemi

• Vnímavost vůči virům

  Fibroblastové buňky MRC-5 vykazují vysokou citlivost vůči několika lidským virům, včetně virů způsobujících respirační infekce a onemocnění, jako jsou chřipka a koronaviry. Díky této vlastnosti jsou obzvláště užitečné pro studium virové patogeneze, screening antivirových léčiv a vývoj virových vakcín. Schopnost buněk MRC-5 podporovat účinnou replikaci virů umožňuje výzkumníkům pochopit mechanismy, které jsou základem virových infekcí, a posoudit účinnost potenciálních terapeutik

Omezení

Konečná životnost :Navzdory své užitečnosti má buněčná linie fibroblastů MRC-5 omezenou životnost in vitro. Obvykle projdou přibližně 42 až 46 zdvojeními populace, než se dostanou do stavu replikační senescence. Tato omezená replikační kapacita představuje problém pro dlouhodobé experimenty vyžadující kontinuální kultivaci buněk. Výzkumníci musí pečlivě zvážit délku trvání svých experimentů a odpovídajícím způsobem je naplánovat, aby se vyhnuli problémům spojeným se změnami v chování buněk vyvolanými senescencí. Kromě toho omezená životnost buněk MRC-5 vyžaduje pravidelné doplňování čerstvě kultivovaných buněk, což může ovlivnit konzistenci a reprodukovatelnost experimentů.

Použití buněk MRC-5 ve výzkumu

Pokroky v antivirovém výzkumu a vývoji vakcín s využitím buněk MRC-5

Buňky MRC-5, pocházející z plicní tkáně 14týdenního potraceného plodu, se staly základním kamenem v oblasti antivirového výzkumu a vývoje vakcín. Tyto diploidní buněčné kmeny jsou nedílnou součástí výroby vakcíny proti viru zarděnek a vakcíny proti Sabinově polioviru. Díky odvození z lidské tkáně jsou buňky MRC-5 výjimečným modelem pro studium virového chování, například replikace polioviru, mechanismů amplifikace SARS-CoV a vzniku viru herpes simplex v laboratorních podmínkách.

Citlivost těchto buněk k různým virům zefektivnila proces vývoje vakcín, protože poskytují spolehlivý buněčný substrát pro replikaci virů, které způsobují například spalničky a zarděnky. Nenádorová povaha buněk MRC-5 má zásadní význam pro zajištění bezpečnosti vakcín, protože poskytuje odpověď, která odpovídá tomu, co by se vyskytlo v lidských buňkách.

Významný pokrok v pochopení virové infekce a zdokonalení vakcín byl umožněn díky výzkumu využívajícímu buňky MRC-5. Studie z roku 2021 například ukázala, že rozsah produkce viru vztekliny lze zvýšit potlačením specifických buněčných proteinů pomocí inhibitorů interferonu, což vede k vyšší výtěžnosti viru [3]. Studie z roku 2019, která zkoumala odpověď buněk MRC-5 na virovou infekci vztekliny, navíc zdůraznila potenciál exozomů, miR-423-5p a signální dráhy interferonu (typu I) jako cílů pro zlepšení produkce vakcíny proti vzteklině [4].

Buňky MRC-5 v buněčné terapii a výzkumu nemocí

Buňky MRC-5 hrají klíčovou roli také v oblasti buněčné terapie. Jejich srovnání s mezenchymálními stromálními buňkami z pupečníku, zejména pokud jde o diferenciační potenciál, vyvolalo značný zájem o jejich využití v terapeutických aplikacích. Stanoviska k buněčné terapii uznávají tyto buňky pro jejich terapeutický potenciál při léčbě různých stavů. Slibují například modulaci reakcí imunitního systému u nemocí, jako je roztroušená skleróza, a zvýšení aktivity megakaryocytů, která je důležitá pro tvorbu krevních destiček.

Kromě terapeutických aplikací obohatily buňky MRC-5 oblast výzkumu nemocí, zejména v oblasti poznání virových terapeutik a antiprotozoálních přípravků. Jako refrakterní buněčná linie mají buňky MRC-5 omezenou životnost, ale jejich přínos pro lékařský výzkum je značný. Mají zásadní význam při objevování antivirových látek a používají se při testech kolonií megakaryocytů, které přispívají k lepšímu pochopení tvorby krevních destiček. Trvalé dědictví buněk MRC-5 nadále utváří krajinu lékařské vědy a zlepšuje naše schopnosti řešit složité nemoci a stavy.

Ponořte se hlouběji do vědy: Prozkoumejte více o buňkách MRC-5 a souvisejících výzkumných nástrojích

Publikace o buněčné linii MRC-5

Buněčná linie MRC-5, která je základem lékařského výzkumu, byla předmětem různých významných studií. Níže jsou uvedeny některé pozoruhodné publikace, které tuto buněčnou linii využily ve svém výzkumu:

• Stanovení prasečího cirkoviru v lidských diploidních buňkách 2BS a MRC-5 pro výrobu vakcín
  Toto šetření, publikované v časopise Chinese Journal of Biologicals v roce 2019, zkoumalo přítomnost prasečího cirkoviru typu I a II v lidských diploidních buněčných liniích 2BS a MRC-5 a zdůraznilo jeho důsledky pro vývoj vakcín.

• Knockdown cir-UQCRC2 zlepšil lipopolysacharidem indukované poškození buněk MRC-5 cestou miR-326/PDCD4/NF-κB
  V tomto článku z časopisu International Immunopharmacology z roku 2021 vědci zkoumali, jak může cílené snížení cirkulární RNA, konkrétně circ-UQCRC2, zmírnit buněčné poškození vyvolané lipopolysacharidem v buňkách MRC-5 prostřednictvím signální dráhy miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Kurarinon inhibuje infekci HCoV-OC43 narušením autofagického toku vyvolaného virem v lidských plicních buňkách MRC-5
  Tato studie z roku 2020 publikovaná v časopise Journal of Clinical Medicine se zabývala terapeutickou účinností kurarinonu proti lidskému koronaviru HCoV-OC43 v buňkách MRC-5 a zdůraznila potenciál této sloučeniny při modulaci autofagických procesů vyvolaných virem.

• Aurapten má protivirovou aktivitu proti lidskému koronaviru OC43 v buňkách MRC-5
  Tento výzkum, představený v časopise Nutrients in 2023, ukázal, že aurapten vykazuje antivirové schopnosti proti koronaviru HCoV-OC43 při testování na lidských diploidních buňkách MRC-5, což představuje novou cestu pro antivirové strategie.

• Účinky extraktů bohatých na resveratrol z odpadu z odřezků Vitis Vinifera na buňky HeLa, MCF-7 a MRC-5: Vliv apoptózy, autofagie a nekrózy na tyto buňky
  Tato studie, publikovaná v časopise Pharmaceutics v roce 2022, zkoumala vliv extraktů bohatých na resveratrol z Vitis vinifera na tři lidské buněčné linie, včetně linie MRC-5, a poskytla tak pohled na potenciální terapeutické využití těchto extraktů u rakoviny a dalších onemocnění.

Tyto publikace podtrhují všestrannost buněčné linie MRC-5, která usnadňuje rozmanitý a průkopnický výzkum v oblasti virologie, onkologie i mimo ni a významně přispívá k našemu porozumění buněčným reakcím a terapeutickému potenciálu.

Často kladené otázky týkající se buněk MRC-5

Odkazy

1. Yang, X., et al., Interferon Inhibition Enhances the Pilot-Scale Production of Rabies Virus in Human Diploid MRC-5 Cells. Viruses, 2021. 14(1): p. 49.
2. Wang, J., et al., Exozomy zprostředkované dodání indukovatelného miR-423-5p zvyšuje odolnost buněk MRC-5 vůči infekci virem vztekliny. International Journal of Molecular Sciences, 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 (Použití tkání potracených plodů ve vakcínách a lékařském výzkumu zatemňuje hodnotu celého lidského života ). Linacre Q, 2018. 85(1): s. 13-17.
4. Jordan, I. a V. Sandig, Matrix and backstage: cellular substrates for viral vaccines (Matrice a kulisy: buněčné substráty pro virové vakcíny). Viruses, 2014. 6(4): s. 1672-700.