MRC-5-cellelinje: Humane føtale lungefibroblaster i virusforskning

MRC-5-celler er en human diploid cellelinje, der i vid udstrækning anvendes til fremstilling af virusvacciner, herunder vacciner mod hepatitis A, polio og rabies, samt til forskningsformål inden for det biomedicinske område. De er et uundværligt redskab til undersøgelse af virusinfektioner og -sygdomme og har betydelige anvendelsesmuligheder inden for lægemiddelscreening og effektivitetstest. Denne omfattende artikel giver vigtige oplysninger om den humane diploide cellelinje MRC-5 for at lette din forskning.

Generelle egenskaber og oprindelse af MRC-5-celler

Det er afgørende at forstå en cellelinjes oprindelse og generelle egenskaber, når man overvejer dens anvendelighed i forskning. Dette afsnit går i dybden med de fibroblastiske egenskaber og oprindelsen af MRC-5-celler. Du vil lære om:

• Oprindelse: Disse primære celler blev udviklet i 1966 af J.P. Jacobs ud fra lungevæv fra et 14 uger gammelt kaukasiskt mandligt foster, ikke i 1996 som tidligere angivet.
• MRC-5-cellers morfologi: MRC-5-celler udviser en fibroblastlignende morfologi.
• Cellediameter: Diameteren af en MRC-5-celle er ca. 18 μm.
• Karyotype: MRC-5 har en normal diploid karyotype, hvor det modale kromosomantal er 46, hvilket er typisk for en normal human cellelinje.

Retningslinjer for dyrkning af MRC-5-cellelinjen

For at kunne dyrke MRC-5-cellelinjen effektivt er det nødvendigt at have en omfattende forståelse af dens specifikke krav. Nedenfor er de væsentligste punkter, der skal tages i betragtning for at opnå en vellykket dyrkning:

• Fordoblingstid: MRC-5-cellelinjen har en fordoblingstid på ca. 45 timer. Afhængigt af dyrkningsbetingelserne kan denne variere mellem 35 og 45 timer.

• Adhærens: MRC-5-fostreceller er adhærente og kræver fastgørelse til en overflade for at vokse, hvilket er typisk for fibroblastceller.

• Optimal celletæthed: Til udsåning anbefales en optimal tæthed på 1 x 10⁴ celler/cm². Passageringsprocessen indebærer vask af de adhærente celler med PBS, behandling med Accutase i 8–10 minutter for at løsne dem, efterfulgt af centrifugering. Cellepelleten resuspenderes derefter i vækstmedium og overføres til nye kolber til fortsat dyrkning.

• Vækstmedium: Det anbefalede vækstmedium til MRC-5-celler er EMEM, tilsat 10 % føtal bovint serum, 2,2 g/L NaHCO₃, 2 mM L-glutamin og Earle's Balanced Salt Solution (EBSS).

• Dyrkningsbetingelser: Kulturerne opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C med 5 % CO₂ for at efterligne fysiologiske betingelser.

• Opbevaringsbetingelser: Ved langtidsopbevaring skal MRC-5-celler opbevares i dampfasen af flydende nitrogen eller ved temperaturer under -150 °C.

• Frysning og optøning: Brug CM-1- eller CM-ACF-frysemedium, og anvend en langsom frysemetode for at bevare cellernes levedygtighed. Ved optøning opvarmes cellerne i et 37 °C varmt vandbad, indtil der kun er en lille isklump tilbage, hvorefter de overføres til frisk medium og centrifugeres for at fjerne kryobeskyttelsesmidlet. Resuspender cellerne i frisk vækstmedium, inden de udsås i nye dyrkningsbeholdere.

• Biosikkerhedsniveau: Håndtering og vedligeholdelse af MRC-5-kulturer kræver et laboratorium på biosikkerhedsniveau 1, hvilket sikrer overholdelse af sikkerhedsprotokollerne.

Disse retningslinjer er udarbejdet for at hjælpe forskere med at opretholde MRC-5-cellelinjen under optimale betingelser og dermed fremme pålidelige og reproducerbare resultater i deres videnskabelige undersøgelser.

Udgivet: 2023 | Senest revideret: maj 2026

MRC-5-cellelinje: Fordele og begrænsninger

Ligesom andre cellelinjer har de humane diploide MRC-5-celler mange fordele og ulemper. I dette afsnit gennemgår vi nogle af de væsentligste, som kan hjælpe dig med at beslutte, om du skal anvende dem i din forskning.

Fordele

De vigtigste fordele ved MRC-5-celler er:

• Normal cellelinje af humant oprindelse

  MRC-5-fostreceller stammer fra normalt humant lungevæv, hvilket gør dem til et værdifuldt redskab for forskere, der studerer menneskespecifikke sygdomme. Da det er en normal diploid cellelinje, efterligner den nøje fysiologien og reaktionerne hos humane celler og tilbyder dermed en mere nøjagtig model til biomedicinsk og farmaceutisk forskning sammenlignet med kræftceller eller transformerede cellelinjer.

• Modtagelighed for vira

  MRC-5-fibroblastceller udviser høj modtagelighed over for flere humane vira, herunder dem, der forårsager luftvejsinfektioner og sygdomme såsom influenza og coronavira. Denne egenskab gør dem særligt anvendelige til at studere viral patogenese, screene antivirale lægemidler og udvikle virale vacciner. MRC-5-cellernes evne til at understøtte effektiv viral replikation gør det muligt for forskere at forstå de mekanismer, der ligger til grund for virusinfektioner, og at vurdere effektiviteten af potentielle lægemidler.

Begrænsninger

Begrænset levetid: På trods af deres anvendelighed har MRC-5-fibroblastcellelinjen en begrænset levetid in vitro. De gennemgår typisk ca. 42 til 46 populationsfordoblinger, før de går ind i en tilstand af replikativ senescens. Denne begrænsede replikative kapacitet udgør en udfordring for langvarige eksperimenter, der kræver kontinuerlig cellekultur. Forskere skal nøje overveje varigheden af deres eksperimenter og planlægge i overensstemmelse hermed for at undgå problemer relateret til senescens-inducerede ændringer i celleadfærd. Derudover kræver MRC-5-cellernes begrænsede levetid periodisk genopfyldning med friskdyrkede celler, hvilket kan påvirke eksperimentets konsistens og reproducerbarhed.

Anvendelser af MRC-5-celler i forskning

Fremskridt inden for antiviral forskning og vaccineudvikling ved brug af MRC-5-celler

MRC-5-celler, der stammer fra lungevæv fra et 14 uger gammelt aborteret foster, er blevet en hjørnesten inden for antiviral forskning og vaccineudvikling. Disse diploide cellelinjer er afgørende for produktionen af røde hunde-vaccinen og Sabin-poliovirusvaccinen. Da MRC-5-cellerne stammer fra humant væv, udgør de en enestående model til at studere virale adfærdsmønstre, såsom replikationen af poliovirus, mekanismerne bag SARS-CoV-amplifikation og dannelsen af herpes simplex-virus under laboratorieforhold.

Disse cellers modtagelighed over for forskellige vira har strømlinet vaccineudviklingsprocessen og leverer et pålideligt cellesubstrat til virusreplikation, f.eks. for vira, der forårsager mæslinger og røde hunde. Den ikke-kræftfremkaldende karakter af MRC-5-celler er afgørende for at sikre vaccinernes sikkerhed, da den giver en reaktion, der er indikativ for, hvad der ville ske i menneskelige celler.

Gennem forskning med anvendelse af MRC-5-celler er det blevet muligt at gøre betydelige fremskridt i forståelsen af virusinfektioner og forbedring af vacciner. En undersøgelse fra 2021 viste for eksempel, at produktionsomfanget af rabiesvirussen kunne øges ved at undertrykke specifikke cellulære proteiner med interferonhæmmere, hvilket dermed førte til højere virusudbytte [3]. Derudover fremhævede en undersøgelse fra 2019, der undersøgte MRC-5-cellernes reaktion på rabiesvirusinfektion, potentialet i exosomer, miR-423-5p og interferon (type I)-signalvejen som mål for at forbedre produktionen af rabiesvacciner [4].

MRC-5-celler i celleterapi og sygdomsforskning

MRC-5-celler spiller også en central rolle inden for celleterapi. Sammenligningen af disse celler med mesenkymale stromaceller fra navlestrengen, især med hensyn til differentieringspotentiale, har vakt betydelig interesse for deres anvendelse i terapeutiske sammenhænge. I holdningserklæringer om celleterapi er disse celler blevet anerkendt for deres terapeutiske potentiale i behandlingen af forskellige lidelser. De er for eksempel lovende med hensyn til at modulere immunsystemets reaktioner ved sygdomme som multipel sklerose og forstærke megakaryocyt-potentiatoraktiviteten, hvilket er vigtigt for blodpladeproduktionen.

Ud over deres terapeutiske anvendelser har MRC-5-celler beriget sygdomsforskningen, især med hensyn til forståelsen af virale lægemidler og antiprotozoale produkter. Som en refraktær cellelinje har MRC-5-celler en begrænset levetid, men deres bidrag til den medicinske forskning er betydelige. De spiller en afgørende rolle i opdagelsen af antivirale midler og anvendes i megakaryocytkolonitests for at fremme vores forståelse af dannelsen af blodplader. MRC-5-cellernes varige arv fortsætter med at præge den medicinske videnskab og forbedrer vores evne til at håndtere komplekse sygdomme og tilstande.

Dyk dybere ned i videnskaben: Læs mere om MRC-5-celler og relaterede forskningsværktøjer

Publikationer om MRC-5-cellelinjen

MRC-5-cellelinjen, som er en fast bestanddel af medicinsk forskning, har været genstand for en række vigtige undersøgelser. Nedenfor er nogle bemærkelsesværdige publikationer, der har anvendt denne cellelinje i deres forskning:

• Bestemmelse af porcint circovirus i humane diploide 2BS- og MRC-5-celler til vaccineproduktion
  Udgivet i Chinese Journal of Biologicals i 2019 undersøgte forekomsten af porcint circovirus type I og II i de humane diploide cellelinjer 2BS og MRC-5 og fremhævede dens betydning for vaccineudvikling.

• Nedregulering af circ-UQCRC2 mindskede lipopolysaccharid-induceret skade i MRC-5-celler via miR-326/PDCD4/NF-κB-signalvejen
  I denne artikel fra 2021 i *International Immunopharmacology* undersøgte forskerne, hvordan målretning mod cirkulært RNA, specifikt circ-UQCRC2, kunne afbøde lipopolysaccharid-induceret cellulær skade i MRC-5-celler via miR-326/PDCD4/NF-κB-signalvejen.

• Kurarinon hæmmer HCoV-OC43-infektion ved at forstyrre den-induceret autofagisk flux i humane MRC-5-lungeceller
  Denne undersøgelse fra 2020, der blev offentliggjort i Journal of Clinical Medicine, undersøgte den terapeutiske virkning af kurarinon mod det humane coronavirus HCoV-OC43 i MRC-5-celler og understregede stoffets potentiale til at modulere virus-inducerede autofagiske processer.

• Aurapten har antiviral aktivitet mod det humane coronavirus OC43 i MRC-5-celler
  . I en artikel i tidsskriftet *Nutrients* fra 2023 påstod denne forskning, at aurapten udviser antivirale egenskaber mod coronavirus HCoV-OC43, når det testes på humane diploide MRC-5-celler, hvilket åbner en ny vej for antivirale strategier.

• Virkningerne af resveratrolrige ekstrakter fra beskæringsaffald af Vitis vinifera på HeLa-, MCF-7- og MRC-5-celler: Samspillet
  mellem apoptose, autofagi og nekrose Denne undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet *Pharmaceutics* i 2022, undersøgte virkningen af resveratrol-rige ekstrakter fra *Vitis vinifera* på tre humane cellelinjer, herunder MRC-5-linjen, hvilket gav indsigt i de potentielle terapeutiske anvendelser af sådanne ekstrakter inden for kræft og andre sygdomme.

Disse publikationer understreger MRC-5-cellelinjens alsidighed i forbindelse med at muliggøre mangfoldig og banebrydende forskning inden for virologi, onkologi og andre områder, hvilket bidrager væsentligt til vores forståelse af cellulære reaktioner og terapeutiske muligheder.

Ofte stillede spørgsmål om MRC-5-celler

Referencer

1. Yang, X., et al., Interferonhæmning forbedrer pilotskalaproduktionen af rabiesvirus i humane diploide MRC-5-celler. Viruses, 2021. 14(1): s. 49.
2. Wang, J., et al., Exosom-medieret levering af inducerbart miR-423-5p øger MRC-5-cellers modstandsdygtighed over for rabiesvirusinfektion. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): s. 1537.
3. McKenna, K.C., Anvendelse af væv fra aborterede fostre i vacciner og medicinsk forskning tilslører værdien af alt menneskeliv. Linacre Q, 2018. 85(1): s. 13-17.
4. Jordan, I. og V. Sandig, Matrix og bagkulisser: cellulære substrater til virale vacciner. Viruses, 2014. 6(4): s. 1672-700.