4T1-celler - vigtig indsigt i forskning og anvendelse af brystkræftceller
4T1 er en transplanterbar murin brystkræftcellelinje. Den bruges i vid udstrækning som en genetisk identisk in vitro-tumormodel til at undersøge brystkræft hos mennesker. 4T1-celler er meget invasive og tumorigeniske; de har tendens til at metastasere fra det primære tumorsted i brystkirtlen til andre steder, herunder leveren, lymfeknuderne, lungerne, knoglerne og hjernen, og er derfor ideelle til at studere brystkræftmetastaser [1].
4T1-cellernes generelle egenskaber og oprindelse
Viden om en cellelinjes oprindelse og generelle karakteristika er afgørende, før man arbejder med den. Her i dette afsnit har vi nævnt det grundlæggende om 4T1-brystkræftceller. Hvad er f.eks. 4T1-celler? Hvad er 4T1-cellelinjens egenskaber? Hvad er oprindelsen til 4T1-cellelinjen? Hvad er 4T1-cellelinjens morfologi?
- 4T1 er en brysttumorcellelinje, der stammer fra en brysttumor, som spontant opstod i musen BALB/c. Disse meget invasive og tumorigeniske celler efterligner i høj grad menneskelig brystkræfts adfærd med hensyn til vækst og metastatisk spredning. Specifikt undersøger 4T1-tumormodellen triple-negativ brystkræft (TNBC).
- 4T1-celler er adhærente og har en epitelcellelignende morfologi.
4T1 vs. EMT-6 cellelinje
4T1 og EMT-6 er ikke-immunogene, murine cellemodeller til studier af triple-negativ brystkræft. Her er 4T1 mere aggressive og invasive tumorceller end EMT-6 med mindre invasive egenskaber [2].
4T1 mod 4T07-celler
4T07 er også en musekræftcellelinje. Den største forskel mellem 4T1- og 4T07-celler er, at 4T1-celler kan forlade det primære tumorsted og sprede sig og danne synlige sekundære metastaser, mens 4T07-celler ikke kan danne synlige metastaser på trods af, at de forlader det primære sted [3].
Information om dyrkning af 4T1-cellelinjen
4T1 brystkræftcellelinje tilbyder omfattende forskningsanvendelser inden for det biomedicinske område. For at dyrke disse celler bør du gennemgå følgende nøglepunkter, der beskriver; hvad er 4T1 fordoblingstid? Hvordan dyrkes 4T1-celler? Hvad er celleudsåningstætheden for 4T1?
Nøglepunkter for dyrkning af 4T1-celler
|
Fordoblingstid: |
Den gennemsnitlige fordoblingstid for 4T1 brystkræftceller er 14 timer. |
|
Vedhæftende eller i suspension: |
4T1 er en adhærent cellelinje. |
|
Sub-kultiveringsforhold: |
Et opdelingsforhold på 1:6 og 1:8 anbefales til 4T1 triple-negativ brystkræftcellelinje. Til opsplitning skylles cellerne med PBS og inkuberes med Accutase-enzymet i 8 til 10 minutter. Dissocierede celler opsamles ved centrifugering og resuspenderes i et nyt medium. Resuspenderede celler fordeles i den nye kolbe til vækst. |
|
Vækstmedium: |
RPMI 1640-medium bruges til dyrkning af 4T1-celler. 10 % føtalt kvægserum (FBS), 2,0 g/L NaHCO3 og 2,1 mM stabil glutamin tilsættes til dyrkningsmediet for at opnå den ideelle cellevækst. |
|
Vækstbetingelser: |
4T1-tumorceller opbevares i en 37 °C befugtet inkubator med 5 %CO2-forsyning. |
|
Opbevaring: |
4T1-celler skal opbevares ved en temperatur på under -150 °C, dvs. i en elektrisk fryser eller i dampfasen af flydende nitrogen, for at bevare cellernes levedygtighed. |
|
Fryseproces og medium: |
CM-1 eller CM-ACF anbefales til 4T1-cellelinjen. En langsom frysemetode foretrækkes, da den beskytter cellernes levedygtighed ved at tillade et gradvist fald i temperaturen på 1 °C. |
|
Optøningsproces: |
Hætteglasset med frosne celler holdes i et 37 °C varmt vandbad i nogle få sekunder, indtil cellerne er tøet op, og der kun er en lille isklump tilbage. Disse celler resuspenderes i det friske medium og hældes i kolben til dyrkning. Efter 24 timers inkubation udskiftes mediet for at fjerne frysende mediekomponenter. |
|
Biosikkerhedsniveau: |
Biosafety level 1-laboratorium anbefales til dyrkning af 4T1-brystkræftceller. |
4T1-cellelinje: Fordele og ulemper
I denne del af artiklen gennemgås fordele og ulemper ved 4T1-metastasemodellen.
Fordele og ulemper
De vigtigste fordele ved 4T1-cellelinjen er:
- Tumorigenicitet:
4T1 er en meget tumorigen cellelinje. Disse celler har evnen til at danne en 4T1 syngenisk musemodel til undersøgelse af brystkræft, når de injiceres i en mus. Derfor er 4T1-modellen ideel til at studere tumorudvikling, vækst og metastase. Desuden er den nyttig til screening og evaluering af terapeutiske lægemidler.
- In vitro metastatisk model:
4T1-modellen har en naturlig metastasetendens, der gør det muligt for forskere effektivt at undersøge underliggende mekanismer og veje, der er involveret i metastaseprocessen. Desuden er 4T1-celler 6-thioguaninresistente. Dette bidrager til effektiv påvisning af mikrometastatiske celler med forbedret nøjagtighed sammenlignet med andre modeller, da det eliminerer behovet for at veje målorganer og tælle knuder.
Ulemper
Ulempen forbundet med 4T1-cellelinjen er:
- Aggressivitet/hurtig væksthastighed:
4T1-cellelinjen er en meget aggressiv triple-negativ brystkræftcellelinje. På grund af den hurtige vækst bliver det en udfordring at bruge denne cellelinje i langtidseksperimenter og kontrollere eksperimentelle variabler.
Køb 4T1-cellelinjen: Brystkræftmodel af høj kvalitet
4T1-cellelinje: Anvendelser i kræftforskning
4T1-musemodellens cellelinje er et værdifuldt forskningsværktøj til at studere kræftbiologi og evaluere nye behandlinger. De vigtigste anvendelser af 4T1-celler er listet her:
Kræftbiologi
4T1-cellelinjen bruges i vid udstrækning til at studere kræftudvikling og -vækst. Det er en ideel in vitro-model til at undersøge og udforske forskellige cellulære og molekylære mekanismer, der er involveret i tumorprogression og metastase. Derudover kan den afsløre den rolle, som cellesignalveje, mikromiljøet og genekspression spiller i disse processer. Forskning udført i 2019 brugte 4T1-celler til at opdage de drivende mekanismer bag kræftcelleinvasion og -migration. Resultaterne afslørede, at generne STAT3, MMP2 og MMP9 er involveret, og hæmning af disse gener kan markant begrænse migration og invasion i kræftceller [4]. Lignende undersøgelser har også vist, at flere andre signalveje er involveret i tumorudvikling og metastase.
Desuden er 4T1-modellen afgørende for forståelsen af brystkræftmikromiljøet, herunder immuncelleinfiltration og primær tumorvækst. Undersøgelser med fokus på 4T1-tumormikromiljøet har vist en betydelig indsigt i den rolle, som immunceller og cytokiner, såsom CXCL13-ekspression, spiller i tumorprogression. Modellen hjælper også med at undersøge metastatiske nicher og tumormetastase, især i brystkræft i de sene stadier, hvor kolonisering af mammakarcinom er udbredt.
Forskning i kræftbehandling
4T1-cellelinjen anvendes i vid udstrækning i forskning i kræftterapi til screening og evaluering af nye behandlinger. Et studie undersøgte det cytotoksiske potentiale af grønne syntetiserede jernnanopartikler fra rosmarinekstrakt (Rosemary-FeNPs) og ren rosmarinekstrakt på 4T1-cellelinjen. Forskningsresultaterne foreslog, at Rosemary-FeNPs er mere lovende end det rene ekstrakt [5]. På samme måde undersøgte et studie fra 2021 antitumorpotentialet af ingefærekstrakt i 4T1 brystkræftceller og en 4T1 musemodel [6].
Ud over naturlige ekstrakter bruges 4T1-cellelinjen til at evaluere effekten af traditionelle kemoterapeutiske midler. For eksempel har forskning, der involverer kombinationen af cisplatin med andre terapier, vist øget tumorcelledød og reduceret tumorprogression i 4T1-modellen. Introduktionen af firefly luciferase i 4T1-celler har muliggjort realtidsbilleder af tumorvækst og metastatisk fænotype, hvilket gør det lettere at vurdere virkningen af forskellige behandlinger.
Desuden har 4T1-cellelinjens resistens over for 6-thioguanin gjort det lettere at studere mikrometastatiske celler og dermed forbedre påvisningen og analysen af metastaser. Denne cellelinje spiller også en afgørende rolle i studiet af antitumorimmunitet og virkningerne af immunterapi, især i forbindelse med ortotopiske musemodeller, hvor forskere nøje kan efterligne menneskelige kræftformer.
Alt i alt er 4T1-cellelinjen fortsat et uundværligt værktøj i onkologisk forskning, lige fra forståelse af de grundlæggende mekanismer i kræftbiologi til udvikling og test af nye terapeutiske strategier.
4T1-celler: Forskningspublikationer
Dette artikelafsnit dækker nogle få interessante og mest citerede publikationer om 4T1-celler.
Denne artikel blev udgivet i 2018 i Journal of Photochemistry and Photobiology. Forskningen foreslog, at sølvnanopartikler syntetiseret fra Madhuca longifolia udøver en antiproliferativ effekt i 4T1-tumorceller via cellevægsnedbrydning og ROS-generering.
Cytotoksiske og apoptotiske virkninger af verbascosid på brystkræftcellelinjen 4T1
Denne undersøgelse i tidsskriftet BMC Pharmacology and Toxicology (2021) foreslog, at verbascosid, en naturlig forbindelse, fremkaldte apoptotiske virkninger i 4T1 brystkræftceller via TLR4-signalering.
Eupatorin undertrykte tumorprogression og forbedrede immuniteten i en 4T1 murin brystkræftmodel
Denne forskning blev offentliggjort i Integrative Cancer Therapies i 2020. Denne undersøgelse brugte 4T1-celler til at udvikle en 4T1 syngenisk musemodel og udforskede Eupatorins anticancerpotentiale ved hjælp af den. Eupatorin forsinkede tumorudviklingen i 4T1-musemodellen.
Hæmmende effekt af Viola odorata-ekstrakt på tumorvækst og metastase i 4T1-brystkræftmodellen
Denne forskning offentliggjort i Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2018) foreslog, at en medicinsk urt, Viola odorata, har potentielle cytotoksiske virkninger på 4T1-celler.
Denne undersøgelse foreslog, at docetaxel-belastede faste lipidnanopartikler (DTX-belastede SLN'er) kan være et lovende middel til behandling af brystkræft og forhindre metastase, da de begrænser kræftvækst og lungemetastase af 4T1-celler.
Ressourcer til 4T1-cellelinjen: Protokoller, videoer og meget mere
Følgende er nogle få ressourcer om 4T1-celler:
- vejledning i 4T1-transfektion: Denne video er en trinvis vejledning i at udføre transfektion af 4T1-cellelinjen.
- Subkulturering af en cellelinje: Denne video forklarer subkultureringsprotokollen for adhærente cellelinjer.
Følgende link indeholder celledyrkningsprotokollen for 4T1-celler:
- 4T1-cellelinje: Dette webstedslink indeholder alle nyttige oplysninger om håndtering af 4T1-kulturer. Det indeholder oplysninger om dyrkningsmedier, håndteringsprotokoller for kryopræserverede kulturer og prolifererende kulturer.
Ofte stillede spørgsmål om 4T1-cellelinjen
Referencer
- Pulaski, B.A. og S. Ostrand-Rosenberg, Mouse 4T1 breast tumor model. Curr Protoc Immunol, 2001. Kapitel 20: s. Enhed 20.2.
- Maxwell, K.G., Immunmodulation of Breast Cancer Cells for Whole Tumor Vaccination. 2016.
- Walker, I., et al., Mammatumorer inducerer central pro-inflammatorisk cytokinekspression, men ikke adfærdsdefekter hos Balb/C-mus. Videnskabelige rapporter, 2017. 7(1): p. 1-13.
- Li, Y., et al., Inhibering af Stat3-signalvejen med naturproduktet pectolinarigenin dæmper brystkræftmetastaser. Frontiers in Pharmacology, 2019. 10: p. 1195.
- Farshchi, H.K., et al., Grøn syntese af jernnanopartikler ved hjælp af rosmarinekstrakt og evaluering af cytotoksicitetseffekten på kræftcellelinjer. Biokatalyse og landbrugsbioteknologi, 2018. 16: p. 54-62.
- Gholizadeh, A.P., et al., Effekt af ingefærekstrakt på 4T1 brystkræftcellelinje i Balb/c-mus. Clinical Cancer Drugs, 2021. 8(1): p. 43-49.