HCT116-cellelinjen: En søjle i forskningen i kolorektal cancer

HCT116-cellelinjen fungerer som en hjørnesten i udforskningen af kolorektal cancer og giver uvurderlig indsigt i sygdommens patogenese og potentielle terapeutiske muligheder. HCT116 er kendt for sin anvendelighed inden for kræftforskning og farmakologiske vurderinger og muliggør afgørende undersøgelser af tumoradfærd og lægemiddelvirkning.

HCT116-cellernes oprindelse og grundlæggende karakteristika

At forstå HCT116-cellernes rødder og grundlæggende egenskaber, såsom deres morfologiske træk, genetiske sammensætning og cellulære dimensioner, er afgørende for forskere, der går i gang med undersøgelser, der bruger denne cellelinje.

Oprindelse og genetisk landskab: HCT116-cellerne stammer fra tyktarmen hos en 48-årig kaukasisk mand med diagnosen kolorektal cancer og er kendetegnet ved en mutation i codon 13 (G13D) i KRAS-genet, som er en del af RAS/RAF/MEK/ERK-signalvejen. Denne særlige mutation er afgørende for den onkogene transformation af disse celler, hvilket understreger deres relevans i kræftforskningen.

Morfologi og vækstkarakteristika: HCT116-cellerne udviser en epitellignende morfologi og vokser typisk i monolagskulturer, men kan også danne sfæroider med en diameter på 150-400 µm. Denne tilpasningsevne i vækstmønstre understreger deres alsidighed i forskellige forsøgsopstillinger.

Kromosomal profil: Den kromosomale sammensætning af HCT116-celler er næsten diploid, idet ca. 70 % af cellepopulationen har 45 kromosomer. Især er der en tilbagevendende amplifikation i de lange arme af kromosom 8, 10, 16 og 17, mens kromosom Y er fraværende, hvilket bidrager til deres unikke genomiske signatur.

Sammenlignende analyse: HCT116 vs. HT29-cellelinjer

Når man sammenstiller HCT116 med HT29, en anden human kolorektal karcinomcellelinje, viser der sig tydelige forskelle i deres onkogene potentiale og differentieringsevne:

Onkogen aggressivitet og differentiering: HCT116-celler er kendetegnet ved deres høje onkogene aggressivitet og begrænsede differentieringspotentiale, hvilket gør dem til en model for undersøgelse af aggressive tumorfænotyper. I modsætning hertil udviser HT29-celler evnen til at differentiere sig til enterocytlignende og mucinproducerende linjer, hvilket giver en kontrastfuld model, der efterligner forskellige aspekter af kolorektal cancerbiologi.

Denne sammenlignende forståelse af HCT116- og HT29-cellelinjer beriger den værktøjskasse, der er til rådighed for forskere, og giver mulighed for mere nuancerede undersøgelser af kolorektal cancers mangefacetterede natur.

Forstadier til kræft vokser i tyktarmen.

Håndtering af HCT116-celler

Fordoblingstid:	Fordoblingstiden for HCT116-cancerceller varierer fra 25 til 35 timer.
Vedhæftende eller i suspension:	HCT116-cellelinjen til tyktarmskræft er adhærent, og cellerne vokser i monolag.
Udsåningstæthed:	En såningstæthed på 2 x¹⁰⁴ ^celler/cm2 anbefales til HCT116-cellekulturen. Til subkulturering skal cellerne løsnes ved hjælp af Accutase-opløsning efter en 1x PBS-vask. Efter centrifugering resuspenderes cellepelleten i frisk vækstmedium og overføres til en ny kolbe.
Vækstmedium:	McCoys 5a medium, suppleret med 3,0 g/L L-glukose, 1,5 mM L-glutamin, 3,0 g/L _NaHCO3 og 10 % føtalt kvægserum, er optimalt til dyrkning af HCT116-celler. Det anbefales at forny mediet 1 til 2 gange om ugen.
Vækstbetingelser (temperatur,_CO2):	Dyrkning finder sted i en befugtet inkubator ved 37 °C med en_{CO2-atmosfære} på 5 %.
Opbevaring:	HCT116-celler kan opbevares ved temperaturer under -150 °C i enten damp- eller væskefasen af flydende nitrogen.
Fryseproces og medium:	Brug CM-1 eller CM-ACF medium til kryopræservering. Det anbefales at bruge en frysemetode med kontrolleret hastighed, der giver mulighed for et gradvist temperaturfald på 1 °C pr. minut, hvilket hjælper med at bevare cellernes levedygtighed.
Optøningsproces:	Optø HCT116-celler i et 37 °C varmt vandbad. Efter tilsætning af vækstmedium centrifugeres for at fjerne rester af frysemedium. Resuspender cellepelleten i frisk medium og dyrk i nye kolber.
Biosikkerhedsniveau:	Niveau 1

Dyrkede tyktarmskræftceller HCT116 forstørret ved 20x og 10x.

Fordele ved HCT116-cellelinjen

Dette afsnit dykker ned i HCT116-cellelinjen, fremhæver dens centrale rolle i kræftforskningen, især i studiet af kolorektal kræft, og diskuterer dens iboende fordele.

HCT116-cellelinjen skiller sig ud i kræftforskningen på grund af flere vigtige fordele:

Model for kolorektal cancer: Den fungerer som en bredt anerkendt in vitro-model for kolorektal cancer, den tredje mest almindelige cancerform på verdensplan. Dens relevans for at efterligne menneskelig kolorektal cancer gør den uvurderlig til at forstå kræftbiologi og teste terapeutiske strategier.
Homogenitet: Det er bemærkelsesværdigt, at omkring 70 % af HCT116-cellerne har ensartede genetiske profiler, hvilket giver en relativt homogen population. Denne ensartethed er afgørende for undersøgelser, der fokuserer på genekspression, cellulære signalveje og vurdering af effekten af lægemiddelbehandlinger, da det sikrer konsistens og pålidelighed i eksperimentelle resultater.
Transfektionseffektivitet: Et af de særlige kendetegn ved HCT116-celler er, at de er meget nemme at transfektere, især med virale vektorer. Denne egenskab er særlig gavnlig i genterapiforskning, da den gør det muligt at indføre genetisk materiale med effektivitet og præcision og dermed lette avancerede genetiske manipulationer og funktionelle undersøgelser.

Fremskynd dine opdagelser med vores godkendte HCT116-cellelinje

430,00 €*

Indhold: 1.5 milliliter

Priser ekskl. afgifter plus forsendelsesomkostninger

cryovial

Produktnummer: 300195

Forskningsanvendelser af HCT116-cellelinjen

HCT116-cellelinjen har en bred vifte af anvendelsesmuligheder inden for kræftforskning. Nogle fremtrædende anvendelser er:

Kræftbiologi

HCT116-cellelinjen til tyktarmskræft bruges til at studere progression og udvikling af tyktarmskræft. Desuden hjælper den med at belyse de underliggende mekanismer og signalveje, der er involveret i kræftproliferation, migration og invasion. En undersøgelse brugte HCT116-celler til at studere gener, der er involveret i udviklingen af lægemiddelresistens. Forskerne overudtrykte MDR1-genet i tyktarmskræftceller og observerede udtrykket af NOX-isoformer (NADPH-oxid) og Nrf2. Undersøgelsen afslørede, at opregulering af NOX2 og Nrf2 forårsager kemoresistens i kræftceller; derfor kan disse gener målrettes for at overvinde resistensudvikling under kræftbehandling [1]. Ligeledes rapporterede forskning udført i 2021, at NF-KB-signalvejen er involveret i reguleringen af proliferation og migration af tyktarmskræft. Den kan således målrettes mod at udvikle nye og effektive behandlingsformer mod kolorektalt karcinom [2].

Inden for onkologi er det grundlæggende at forstå de indviklede processer i cellecyklus, spredning og vækst samt apoptose. Disse biologiske funktioner er centrale i studiet af humane cellelinjer, især dem, der stammer fra ondartede celler som humane tyktarmskræftceller og modeller for bugspytkirtelkræft. HCT116- og SW620-cellelinjerne er f.eks. afgørende for udforskningen af de mekanismer, der ligger til grund for henholdsvis tyktarmskræft og kræft i bugspytkirtlen. Ved hjælp af teknikker som flowcytometri og klonogene assays kan forskere belyse genekspressionsprofiler og adfærd hos uafhængige celler i tumorer og kaste lys over, hvordan kræft kommunikerer i den ekstracellulære matrix.

Apoptosens rolle i kræftprogressionen

Apoptose, eller programmeret celledød, spiller en afgørende rolle i opretholdelsen af cellulær homeostase og er et centralt studieområde inden for kræftforskning. Det er afgørende at skelne mellem almindelig apoptose og apoptose, der specifikt induceres i forbindelse med kræft, som f.eks. celledød i tyktarmskræft. Denne proces handler ikke kun om eliminering af celler, men involverer et komplekst samspil af signaler, der kan påvirke tumorvækst og metastase. Ved at undersøge apoptose og celledød sammen med metastasesuppressorer og tumorsuppressoraktivitet kan forskere få indsigt i de veje, der regulerer kræftprogression og metastatisk potentiale.

Metastase og molekylære markører i kræft

Metastase er fortsat et af de mest formidable aspekter af kræft, hvor hæmatogen metastase er et væsentligt problem i spredningen af ondartede celler. Udforskningen af metastaser involverer studier af kræftcellers bevægelses- og invasionsevne, eller cellelokomotion, og hvordan celler interagerer med deres omgivelser, herunder den ekstracellulære matrix. Molekylære markører som CD133-ekspression og den epidermale vækstfaktorreceptor er afgørende for at identificere og forstå adfærden hos positive tyktarmskarcinomceller og andre kræfttyper. SIRT6-stien er for eksempel blevet et interessant område på grund af dens potentielle rolle i modulering af tumorvækst og metastatisk tyktarmskræft.

Toksikologi/lægemiddeludvikling

HCT116-cellelinjen bruges som screeningsmodel for nye kræftlægemidler. Der er udført adskillige undersøgelser for at vurdere effektiviteten og toksiciteten af kræftlægemidler, herunder naturlige produkter og kemisk syntetiserede nanopartikler. Forskningen vurderede således cytotoksiciteten af syntetiserede sølvnanopartikler fra ekstrakter af et plantelægemiddel, Caesalpinia pulcherrima , i HCT116-celler [3]. I en undersøgelse brugte forskerne HCT116-cellelinjen til at evaluere kræftpotentialet i vandekstrakt af kakaote. De fandt ud af, at kakaoteekstrakt reducerer spredning af tyktarmskræft og inducerer celledød [4]. En anden undersøgelse brugte HCT116-kræftceller og opdagede , at ekstrakteraf luftkartoffel , Dioscorea bulbifera, udviser pro-apoptotisk aktivitet i kolorektale karcinomceller via aktivering af JNK-signalkaskaden og undertrykkelse af ERK1/2-genet [5].

Virkningerne af metformin på kræftceller, især i forbindelse med tyktarmskræft og kræft i bugspytkirtlen, er et eksempel på, hvordan forståelsen af kræftcellers biologiske funktioner kan føre til potentielle terapeutiske strategier. Forskning i kræftcellers klonogene overlevelse eller evne til at danne kloner ved behandling med midler som metformin eller målrettet mod specifikke veje som f.eks. den epidermale vækstfaktorreceptor kan give værdifuld indsigt i effektive kræftbehandlinger. Derudover giver brugen af HCT116-kloner og HCT116-cellepopulationer i disse undersøgelser mulighed for en nuanceret forståelse af, hvordan kræftceller reagerer på forskellige terapeutiske indgreb, hvilket baner vejen for mere personlige tilgange til kræftbehandling.

HCT116-celler: Forskningspublikationer

I dette afsnit gennemgås nogle få vigtige og mest citerede nylige publikationer med HCT116-cellelinjen.

Cytotoksicitetsundersøgelse af Piper nigrum-frømedieret syntetiseret SnO2-nanopartikel mod kolorektal (HCT116) og lungekræft (A549) cellelinjer

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). Forskerne brugte HCT116 tyktarmskræft- og A549 lungekræftcellelinjer til at evaluere de cytotoksiske virkninger af piper nigrum-frømedierede syntetiserede tinoxidnanopartikler.

Langt ikke-kodende RNA SNHG15 interagerer med og stabiliserer transkriptionsfaktoren Slug og fremmer progression af tyktarmskræft

Denne forskning i Cancer Letters (2018) foreslår, at lncRNA SNHG15 fremmer migration af tyktarmskræftceller i cellelinjer for tyktarmskræft, herunder HCT116.

Overekspression af det lange ikke-kodende RNA TUG1 fremmer udviklingen af tyktarmskræft

Denne artikel blev offentliggjort i tidsskriftet Medical Science Monitor i 2016. Undersøgelsen viste, at det onkogene LncRNA TUG1 fremmer spredning og migration af HCT116-tarmkræftceller.

Lægemiddelresistens inducerer opregulering af H2S-producerende enzymer i HCT116 tyktarmskræftceller

Denne forskning i tidsskriftet Biochemical Pharmacology (2018) foreslår, at udvikling af lægemiddelresistens øger niveauet af H2S-producerende enzymer i HCT116-tyktarmscancerceller.

Apoptotiske og antiproliferative virkninger af Inula viscosa L. vandekstrakt i udtrykket af microRnas på HCT 116 cellelinje: en in vitro-undersøgelse

Denne forskningsartikel i International Journal of Environmental Health Research (2023) foreslår, at Inula viscosa L. -ekstrakt udøver en anticancereffekt på HCT116-tarmkræftceller via regulering af mikroRNA'er.

Ressourcer til HCT116-celler

Nedenfor er nogle få ressourcer om HCT116-celler.

Transfektion af HCT116: Denne video er en trin-for-trin-guide til transfektion af HCT116-cancerceller.
Dyrkning af HCT116-cellelinjen: Denne video viser subkultureringsprotokollen for HCT116-cellelinjen for tyktarmskræft.
Subdyrkning af HCT116-cellelinjen: Denne hjemmeside indeholder mange nyttige oplysninger om HCT116-kulturmediet. Desuden indeholder den procedurer for nedfrysning, optøning og subkulturering af celler.

Ofte stillede spørgsmål om HCT116-celler

referencer

Waghela, B.N., F.U. Vaidya, and C. Pathak: Upregulation of NOX-2 and Nrf-2 promotes 5-fluorouracil resistance in human colon carcinoma (HCT-116) cells. Biochemistry (Moscow), 2021, 86, s. 262-274.
Yang, M., et al., Astragalin hæmmer spredning og migration af humane HCT116-celler ved at regulere NF-KB-signalvejen. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: s. 639256.
Deepika, S., C.I. Selvaraj og S.M. Roopan, Screening af bioaktiviteter af Caesalpinia pulcherrima L. swartz og cytotoksicitet af ekstraktsyntetiserede sølvnanopartikler på HCT116-cellelinjen. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, s. 110279.
Gao, X., et al., Kakaote (Camellia ptilophylla) inducerer mitokondrieafhængig apoptose i HCT116-celler via ROS-generering og PI3K/Akt-signalvejen. Food Research International, 2020, 129, s. 108854.
Hidayat, AFA, et al., Dioscorea bulbifera inducerede apoptose gennem hæmning af ERK 1/2 og aktivering af JNK-signalveje i HCT116 humane kolorektale karcinomceller. Biomedicin og farmakoterapi, 2018. 104: p. 806-816.