U937-celler - en model for forskning og fremskridt inden for monocytisk leukæmi

U937-cellelinjen, en meget anvendt in vitro-model i biomedicinsk forskning, stammer fra en pro-monocytisk afstamning og giver værdifuld indsigt i de myeloide cellers cellulære dynamik. Denne artikel dykker ned i U937-cellelinjens oprindelse, generelle karakteristika og forskellige anvendelser, som er vigtige for at forstå de molekylære mekanismer og signalveje i immunceller, især i forbindelse med akut myeloid leukæmi (AML).

U937-cellernes oprindelse og generelle karakteristika

Dette segment vil belyse U937-cellelinjens oprindelse og grundlæggende træk. Du vil opdage essensen af U937-leukæmicellelinjen, dens cellulære identitet, dens afledning og de vigtigste egenskaber, der gør den til en central model i forskningen.

U937-celler, der blev etableret fra pleuraeffusionen fra en 37-årig kaukasisk mand med generaliseret histiocytært lymfom af Sundstrom og Nilsson i 1976, repræsenterer en unik pro-monocytisk fænotype [1]. Disse celler har den morfologi, der er typisk for monocyt-makrofag-celletyper, med rundformede strukturer og en gennemsnitlig diameter på ca. 14 μm, med overflademarkører som det humane DC-SIGN-protein, hvilket er afgørende for deres rolle i immunologiske undersøgelser. U937-cellelinjens evne til at differentiere sig til forskellige immunceller - herunder monocytter, makrofager og endda dendritiske celler - når den udsættes for bestemte stimuli, er af stor interesse og udgør et dynamisk system til at udforske celledifferentieringsprocesser.

U937's cellulære repertoire omfatter også evnen til at udtrykke amelogenin, en markør, der ofte undersøges i forbindelse med cirkulationsforløberceller og evalueringen af unormale kromosomer, især dele af kromosom 16, hvilket underbygger dens status som en rig ressource i Cancer Cell Line Encyclopedia. Gennem teknikker som 3D-cellekultur og avanceret billeddannelse giver U937-celler en nær-vivo-situation, der giver forskere mulighed for at observere cellernes adfærd og interaktioner i et mere fysiologisk relevant miljø.

Erytrocytter og monocytter uddannet i medicinsk laboratorium.

U937-cellelinjen: Information om dyrkning

Hvis du kender følgende nøglepunkter for dyrkning af U937-celler, kan det gøre dit arbejde med dem nemt og effektivt. Det vil du lære: Hvad er fordoblingstiden for U937-celler? Er U937-cellelinjen adhærent eller suspension? Hvad er et U937-medie? Hvordan dyrker man U937-celler?

Nøglepunkter for dyrkning af U937-celler

Populationens fordoblingstid:

Den gennemsnitlige fordoblingstid for U937-celler er 36 timer. Den kan dog variere mellem 48 og 72 timer.

Vedhæftende eller i suspension:

U937-makrofager er runde i formen og vokser i suspensionskulturer.

Udsåningstæthed:

1 x105 celler/mL udsåningstæthed anbefales for U937-celler. Der er ikke behov for en passageløsning til suspenderede celler. De fortyndes med frisk medium og tælles. Cellerne udsås med den nødvendige celletæthed i en ny kolbe.

Vækstmedium:

U937-cellekulturen vedligeholdes i RPMI 1640-medium. Dette medium er suppleret med 2,0 mM L-glutamin, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glukose og 10 % FBS for at opnå optimal cellevækst. Mediet udskiftes 1 til 2 gange om ugen.

Vækstbetingelser (temperatur, CO2):

U937-cellekulturer kræver en 37 °C befugtet inkubator med 5 % CO2-forsyning for at opnå ideel vækst.

Opbevaring:

U937-celler opbevares i dampfasen af flydende nitrogen eller ved en temperatur på under -150 °C for at bevare cellernes levedygtighed i længere tid.

Fryseproces og medium:

CM-1 eller CM-ACF frysemedier bruges til nedfrysning af den humane makrofagcellelinje U937. En langsom frysemetode (gradvist fald i temperaturen på 1 °C) anbefales for at beskytte maksimal cellelevedygtighed.

Optøningsproces:

Frosne hætteglas opbevares i et 37 °C varmt vandbad, indtil der kun er en lille isklump tilbage. Cellerne tilsættes friske medier og centrifugeres. Mediet kasseres, og cellepelleten resuspenderes og hældes i en ny kolbe. U937-celler udviser en forholdsvis hurtig gendannelse ved nedfrysning.

Biologisk sikkerhedsniveau:

Laboratorieindstillinger på biosikkerhedsniveau 1 anbefales til dyrkning af U937-celler.

U-937 i suspensionskultur ved forskellige celletætheder.

Fordele og ulemper ved U937-celler

U937-celler har en unik blanding af fordele og ulemper, der gør dem til et ideelt forskningsværktøj. De fremtrædende fordele og ulemper ved U937-cellekultur diskuteres nedenfor.

Fordele og ulemper

De vigtigste fordele ved U937-cellelinjen er bl.a:

  • Højere stabilitet: U937-cellelinjen udviser høj stabilitet på grund af dens histiocytiske oprindelse sammenlignet med primære blodleukæmiceller. Desuden kan disse celler dyrkes på ubestemt tid og er genetisk homogene og fungerer derfor som en praktisk model til forskningsstudier.
  • Differentiering: U937-celler har evnen til at differentiere sig til andre immunceller som monocytter, makrofager eller dendritiske celler, når de udsættes for en stimulus. Det hjælper med at forstå de cellulære mekanismer, der er involveret i at skabe immunresponser.
  • Let at vedligeholde: U937-celler er nemme at dyrke og vedligeholde i forskningslaboratorier. Der er ingen komplicerede procedurer eller protokoller, der skal følges for at dyrke U937-celler.

Ulemper

Her er nogle ulemper forbundet med U937-cellelinjen.

  • Kromosomale abnormiteter: U937-cellerne har kromosomafvigelser, herunder translokationer. Dette kan påvirke de eksperimentelle resultater og reproducerbarheden af resultaterne.

U937 monocytisk cellelinje til immunologisk og hæmatologisk forskning

Anvendelse af U937-cellelinjen i forskning

U937-celler, en histiocytær lymfomcellelinje, fungerer som en uvurderlig model til forskellige biologiske forskningsformål. De er især værdsat for deres rolle i studiet af myeloide celler, især som makrofagmodeller, på grund af deres evne til at differentiere sig til makrofaglignende celler under visse forhold. U937-cellelinjen gør det muligt at undersøge makrofagernes funktion, herunder fagocytisk aktivitet og cytokinernes neurobiologi, som er afgørende for at forstå inflammatoriske reaktioner og immunregulering. Denne cellelinje udviser også egenskaber, der ligner primære monocytter, hvilket gør det muligt for forskere at undersøge nuancerne i immuncellers adfærd uden den variation, der findes i primære celler.

  • Cytogenetik: Inden for cytogenetisk karakterisering har U937-celler været afgørende for studiet af kromosom 11 og dele af kromosom 16, især med hensyn til centromerindfangning og homologe kromosomers adfærd. Forskere bruger disse celler til at undersøge reorganisering og ustabilitet af genomet, hvilket er afgørende for at forstå de grundlæggende forhold ved kræftudvikling, herunder histiocytært lymfom, som U937-cellerne stammer fra. Cellelinjen giver nøjagtige oplysninger om karyotype, hvilket gør den til et fremragende værktøj til at studere abnormiteter i kromosomer og omlejrede kromosomer, især dem, der involverer omlejringer af kromosom 20.
  • Monocytter/makrofager - biologi: U937-cellelinjen fungerer som en fremtrædende model til at belyse monocytters og makrofagers funktioner og regulering. Dette omfatter udforskning af aspekter som fagocytose, antigenpræsentation og cytokinproduktion. I en undersøgelse fra 2023 blev U937-celler brugt til at undersøge Glycomacropeptids indvirkning på den inflammatoriske respons i humane makrofagceller. Denne forskning understregede de antiinflammatoriske egenskaber ved glycomacropeptid og viste en reduktion i cytokinniveauerne i disse celler [2].
  • Kræftforskning: Inden for onkologi er U937-celler medvirkende til at dissekere cellulære mekanismer og signalveje, der ligger til grund for kræft. De er også afgørende for screening af kræftlægemidler og evaluering af nye kræftbehandlinger. Som en afspejling af denne anvendelse blev U937-myeloid leukæmicellelinjen anvendt i en undersøgelse til at vurdere de kræfthæmmende virkninger af både frisk og dampet grønkålssaft. Resultaterne fra denne undersøgelse indikerede, at saften fremmer pro-apoptotiske aktiviteter i kræftceller via en caspase-afhængig vej [3].
  • Toksikologiske undersøgelser: U937-celler bruges også til at undersøge de cytotoksiske virkninger af miljøforurenende stoffer og forskellige kemikalier. For eksempel brugte en undersøgelse blandt andet U937-cellelinjen til at evaluere de potentielle cytotoksiske virkninger af polyethylen-mikroplastik [4]. Denne undersøgelse fremhæver sammen med andre betydningen af U937-celler i toksikologi, idet den giver en model til at forstå, hvordan stoffer interagerer med humane monocytære celler og deres potentielle indvirkning på menneskers sundhed.

Ved hjælp af konfokal laserscanningsmikroskopi kan forskere visualisere og kvantificere U937-cellers fagocytiske aktivitet, hvilket hjælper med at fænotypebestemme deres reaktioner på forskellige stimuli, herunder smitsomme stoffer. Cellelinjeontologier og nøjagtige karyotypeoplysninger forbedrer yderligere præcisionen i sådanne undersøgelser.

U937-celler: Forskningspublikationer

Følgende er nogle interessante og fremtrædende forskningsundersøgelser med U937-celler.

Magnoflorin forstærker LPS-aktiverede pro-inflammatoriske reaktioner via MyD88-afhængige veje i U937-makrofager

Denne undersøgelse offentliggjort i Planta Medica (2018) foreslog, at en vigtig bioaktiv metabolit fra Tinospora crispa-planten har et stort potentiale for at øge immunresponsen i U937-makrofager.

Effekt af ekstrakt af Peganum harmala-frø på nitrogenoxid i U937-monocytter og -makrofager

Denne forskningsartikel blev offentliggjort i International Journal of Medical Laboratory i 2020. I denne undersøgelse evaluerede forskerne de potentielle virkninger af Peganum har mala-frøekstrakt på nitrogenoxidproduktion i U937-monocytter og makrofager.

Evaluering af den potentielle toksicitet af polyethylen-mikroplast på humane cellelinjer

Denne undersøgelse, der blev offentliggjort i Science of the Total Environment (2022), vurderede den potentielle cytotoksiske virkning af miljøforurenende stoffer, dvs. polyethylenmikroplast, på U937, THP-1 og tre andre humane cellelinjer.

Virkninger af Vitex trifolia L. bladekstrakter og fytokonstituenter på cytokinproduktion i humane U937-makrofager

Denne forskning blev offentliggjort i 2020 i tidsskriftet BMC Complementary Medicine and Therapies. Undersøgelsen udforskede virkningerne af forskellige ekstrakter fremstillet af Vitex trifolia L. planteblade på produktionen af cytokiner i U937-makrofager.

Eksponering for lavdosis ioniserende stråling undertrykker cellecyklus og proteinsyntese i in vitro humane primære keratinocytter og U937-cellelinjerDenneartikel, der blev offentliggjort i tidsskriftet PLOS One (2018), undersøgte de potentielle virkninger af lavdosis ioniserende stråling i U937-cellelinjer og primære keratinocytter

Ressourcer til U937-cellelinje: Protokoller, videoer og meget mere

U937-celler er meget anvendte forskningsværktøjer. Nogle værdifulde ressourcer, der forklarer protokollen for celledyrkning og differentiering af U937-celler, er nævnt her:

  • U937-differentieringsprotokol: Dette dokument indeholder en protokol til differentiering af U937-celler. Desuden har det også en protokol til dyrkning af U937 humane myeloide leukæmiceller
  • Subkultur af suspensionsceller: Dette er en video, der viser den generelle protokol for subkulturering af suspensionscellelinjer som U937.
  • U937-cellelinje: Denne hjemmeside indeholder en masse information om U937-celler. Den beskriver protokoller for subkulturering, nedfrysning og optøning af U937-monocytter og -makrofager.

U937 Cell Line Research Applications FAQ

Referencer

  1. Chanput, W., V. Peters og H. Wichers , THP-1 og U937 Cells. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: s. 147-159.
  2. Córdova-Dávalos, L.E., et al., Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages. Foods, 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. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
  4. Gautam, R., et al., Evaluering af den potentielle toksicitet af polyethylenmikroplast på humane cellelinjer. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
  5. Chanput, W., J.J. Mes og H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37-45.

Vi har opdaget, at du befinder dig i et andet land eller bruger et andet browsersprog end det, der er valgt i øjeblikket. Vil du acceptere de foreslåede indstillinger?

Luk