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MG-63-Zelllinie: Ein ausführlicher Leitfaden zu MG-63-Zellen in der Osteosarkom-Forschung

MG-63-Zellen sind fibroblastenähnliche menschliche Osteosarkomzellen, die ein breites Spektrum an Forschungsanwendungen im biomedizinischen Bereich bieten. Dazu gehört unter anderem die Untersuchung von knochenbezogenen Prozessen wie Knochenentwicklung, Differenzierung usw. Darüber hinaus dient die MG-63-Zelllinie als geeignetes In-vitro-Modell zur Untersuchung der Lebensfähigkeit, Proliferation und Adhäsion von Knochenzellen.

Allgemeine Merkmale und Herkunft der MG-63-Zelllinie

In diesem Abschnitt des Artikels werden die Herkunft und die allgemeinen Merkmale der MG-63-Zelllinie behandelt. Sie erfahren: Was ist die MG-63-Zelllinie? Woher stammt die MG-63-Zelllinie? Wie sieht die Morphologie der MG-63-Zellen aus? Wie groß sind die MG-63-Zellen?

  • MG-63 ist eine Osteoblastenzelllinie, die aus dem Knochen eines 14-jährigen männlichen Osteosarkom-Patienten (kaukasischer Abstammung) gewonnen wurde. A. Billiau und Kollegen hinterlegten diese Zelllinie im Jahr 1977.
  • Die MG-63-Zelllinie weist eine fibroblastenähnliche Morphologie auf.
  • Menschliche Osteosarkomzellen (MG-63) weisen Hypo-Triploidie auf. Die modale Chromosomenzahl dieser Zellen beträgt 66, was bei etwa 44 % der Zellpopulation auftritt. Höhere Ploidien werden ebenfalls bei fast 2 % der Zellpopulation berichtet. Zudem sind in allen Zellen 18–19 Markerchromosomen reichlich vorhanden.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Sarkomzellkultur.

Informationen zur Kultivierung der MG-63-Zelllinie

Wichtige Informationen zu den Anforderungen an die Zellkultur können Ihnen die Arbeit erleichtern. In diesem Abschnitt des Artikels sind alle wesentlichen Punkte aufgeführt, die für die Kultivierung und Erhaltung von MG-63-Zellen entscheidend sind. Hier erfahren Sie: Wie lang ist die Verdopplungszeit von MG-63-Zellen? Welches Wachstumsmedium wird für MG-63-Zellen verwendet? Wie hoch ist die Aussaatdichte von MG-63-Zellen?

Wichtige Punkte zur Kultivierung von MG-63-Zellen

Verdopplungszeit

Die Verdopplungszeit der MG-63-Zellen liegt je nach Kulturbedingungen zwischen 28 und 38 Stunden.

Wachstumseigenschaften

MG-63 ist eine adhärente Zelllinie.

Aussaatdichte

Für MG-63-Zellen wird eine Zelldichte von 1 × 10 Zellen/cm² empfohlen. Adhärente Zellen werden mit 1× Phosphatpuffer-Salzlösung (PBS) ohne Magnesium und Kalzium gewaschen. Anschließend werden diese Zellen mit einer Dissoziationslösung (Accutase) inkubiert, mit frischem Medium versetzt und zentrifugiert. Das gewonnene Zellpellet wird in frischem Medium resuspendiert und zur Kultivierung in einen neuen Kolben überführt.

Wachstumsmedium

Zur Kultivierung von MG-63-Zellen werden DMEM- oder Ham’s-F12-Medien verwendet. Diese Medien können mit 5 % fötalem Rinderserum (FBS), 3,0 g/l Glukose, 2,5 mM L-Glutamin und 1,2 g/l NaHCO₃ ergänzt werden, um ein optimales Zellwachstum zu erzielen. Die Medien sollten 2–3 Mal pro Woche ausgetauscht werden.

Wachstumsbedingungen

Für die Kultivierung von MG-63-Zellen ist ein befeuchteter Inkubator bei einer Temperatur von 37 °C und einer CO₂-Zufuhr von 5 % erforderlich.

Lagerung

Diese osteoblastenähnlichen Zellen können in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff oder bei Temperaturen unter -150 °C gelagert werden, um die Lebensfähigkeit der Zellen zu erhalten.

Einfrierverfahren und Medium

Für das Einfrieren von MG-63-Zellen werden CM-1- oder CM-ACF-Medien verwendet. Im Allgemeinen wird ein langsamer Einfriervorgang empfohlen, um einen Schock für die Zellen zu vermeiden und ihre Lebensfähigkeit zu schützen.

Auftauvorgang

Gefrorene Zellen werden 40 bis 60 Sekunden lang in einem vorgewärmten Wasserbad (37 Grad Celsius) inkubiert. Die Zellen werden in frischem Wachstumsmedium resuspendiert und in einen neuen Kolben überführt. Nach 24 Stunden Inkubation wird das Medium ausgetauscht, um Bestandteile des Einfriermediums zu entfernen.  

Biosicherheitsstufe

Für die Handhabung und Pflege von MG-63-Kulturen sind Laborbedingungen der Biosicherheitsstufe 1 erforderlich.

MG 63 cells

MG-63-Zellen vor und nach Erreichen der Konfluenz.

MG-63-Zelllinie: Vor- und Nachteile

MG-63 ist eine weit verbreitete Osteoblastenzelllinie. Sie weist mehrere Vor- und Nachteile auf. Im Folgenden werden wir einige der wichtigsten Vor- und Nachteile der MG-63-Zelllinie aufzeigen.

Vorteile

Die Vorteile der MG-63-Zellen sind:

  • Osteoblastenähnliche Eigenschaften

    Die MG-63-Zelllinie weist osteoblastenähnliche Eigenschaften auf, wodurch sie sich für die Untersuchung von knochenbezogenen Prozessen und Erkrankungen eignet. Sie kann zudem zur Untersuchung von Zelladhäsion, Proliferation und Lebensfähigkeit auf Titanoberflächen verwendet werden [1].

  • Eignung für Transfektionen

    MG-63-Zellen werden häufig in Transfektionsstudien eingesetzt und ermöglichen die Erforschung von Genexpression, Funktion und zellulären Prozessen.

  • Hohe Interferonproduktion

    MG-63-Zellen sind in der Lage, Interferon in hohen Mengen zu produzieren. Bei Induktion mit Cycloheximid, Polyinosinsäure-Polycytidylsäure und Actinomycin erzielen sie pro cm² eine 3,7-fach höhere Interferonausbeute als diploide Fibroblasten [2].

Nachteile

Die mit MG-63-B-Zellen verbundenen Nachteile sind:

  • Heterogenität

    MG-63-Zellen weisen innerhalb der Zellpopulation eine Heterogenität auf, was die Reproduzierbarkeit beeinträchtigen kann.

  • Tumorzelllinie

    MG-63 ist eine Krebszelllinie und spiegelt möglicherweise das normale Zellverhalten und die normale Zellphysiologie nicht vollständig wider, was ihre Anwendung in bestimmten Laborexperimenten einschränkt.

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Anwendungsbereiche von MG-63-Zellen

MG-63-Zellen sind ein hervorragendes Forschungsinstrument. Sie bieten zahlreiche vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten im Forschungsbereich. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Forschungsanwendungen von MG-63-Zellen aufgeführt.

  • Untersuchung von knochenbezogenen Prozessen/Erkrankungen: MG-63-Zellen sind osteoblastenähnliche (knochenbildende) Zellen. Daher werden diese Zellen in großem Umfang zur Untersuchung von Knochenerkrankungen und zellulären Prozessen wie Entwicklung, Differenzierung und Mineralisierung eingesetzt. Darüber hinaus werden die Zellen häufig zum Screening von Therapeutika zur Förderung der Knochenheilung verwendet. In einer Studie wurden MG-63-Zellen eingesetzt, um das therapeutische Potenzial von grün synthetisierten Zinkoxid-Nanopartikeln aus Scutellaria baicalensis hinsichtlich der Proliferation, Mineralisierung und Differenzierung von Knochenzellen zu untersuchen [3].
  • Krebsforschung: MG-63-Zellen finden in der Krebsforschung breite Anwendung. In mehreren Studien wurden diese Osteosarkomzellen eingesetzt, um Krebs-Signalwege zu verstehen und das zytotoxische sowie therapeutische Potenzial von Medikamenten zu bewerten. Eine im Jahr 2019 durchgeführte Studie untersuchte die antitumoralen Eigenschaften einer natürlichen Verbindung, Tomentosin, unter Verwendung von MG-63-Zellen. Die Ergebnisse zeigten, dass Tomentosin durch die Auslösung der intrazellulären Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) krebshemmende Wirkungen entfaltet [4].

Forschungsveröffentlichungen zu MG-63-Zellen

Im Folgenden sind einige Forschungsarbeiten aufgeführt, in denen die osteoblastenähnliche Zelllinie MG-63 behandelt wird.

miR-192 erhöht die Empfindlichkeit von MG-63-Osteosarkom-Krebszellen gegenüber Methotrexat

Dieser Artikel wurde 2020 in der Fachzeitschrift „Pathology – Research and Practice“ veröffentlicht. In dieser Studie wurden MG-63-Zellen verwendet, um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die an der Arzneimittelresistenz in Osteosarkom-Krebszellen (MG-63) beteiligt sind. Die Ergebnisse zeigten, dass miRNA-192 ein vielversprechendes Zielmolekül zur Überwindung der Methotrexat-Resistenz bei Osteosarkomen sein könnte.

Grün synthetisierte Zinkoxid-Nanopartikel regulieren die Apoptose-Expression in MG-63-Knochenkrebszellen

Diese Forschungsarbeit wurde im „Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology“ (2020) veröffentlicht. Die Studie berichtete über das krebshemmende Potenzial von grün synthetisierten Zinkoxid-Nanopartikeln (ZnONPs) aus Rehmanniae Radix gegen Knochenkrebszellen (MG-63).

Osteogenesisches Differenzierungs- und Mineralisierungspotenzial von Zinkoxid-Nanopartikeln aus Scutellaria baicalensis an humanen osteoblastähnlichen MG-63-Zellen

Dieser Forschungsartikel wurde 2021 in der Fachzeitschrift „Materials Science and Engineering“ veröffentlicht. In dieser Studie wurden die knochenheilenden Eigenschaften von biosynthetisierten Zinkoxid-Nanopartikeln aus der Pflanze Scutellaria baicalensis unter Verwendung der MG-63-Zelllinie beschrieben.

Curcumin hemmt die Proliferation und Invasion von MG-63-Zellen durch Inaktivierung des p-JAK2/p-STAT3-Signalwegs

Diese Studie wurde 2021 in der Fachzeitschrift „Onco Targets and Therapy“ veröffentlicht. Die Forschung wies auf die antitumoralen Eigenschaften der Curcumin-Verbindung gegenüber Osteosarkom-Zellen hin. Die Verbindung entfaltete diese therapeutischen Wirkungen durch Inaktivierung des p-JAK2/p-STAT3-Krebs-Signalwegs.

Einfluss von biofeldbehandeltem Vitamin D3 auf die Proliferation, Differenzierung und Reifung knochenbezogener Parameter in der MG-63-Zelllinie

Diese Forschungsarbeit wurde 2018 im „International Journal of Biomedical Engineering and Clinical Science“ veröffentlicht. Die Studie ergab, dass mit Biofeldenergie behandeltes Vitamin D3 die Proliferation, Reifung und Differenzierung von Knochenzellen positiv beeinflusst und die Parameter der Knochengesundheit verbessert.

Ressourcen zur MG-63-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr

Zur MG-63-Zelllinie stehen verschiedene Ressourcen zur Verfügung, die die Protokolle zur Zellkultur und Transfektion erläutern.

Unter dem folgenden Link finden Sie das Kultivierungsprotokoll für MG-63-Zellen.

  • Zellkultur mit MG-63-Zellen: Diese Website bietet ein einfaches und detailliertes Protokoll zur Subkultur oder Teilung der MG-63-Zelllinie.

Häufig gestellte Fragen zu MG-63-Zellen

MG-63-Zellen sind eine menschliche Osteosarkom-Zelllinie, die häufig in der Forschung zur Untersuchung der Knochenbiologie, der Krebsbiologie und der Arzneimittelprüfung verwendet wird. Sie stammen aus dem Osteosarkom eines 14-jährigen Mannes und weisen typische Merkmale von Osteoblastenzellen auf.

MG-63-Zellen stammen von menschlichen Osteosarkomen, einer Art von Knochenkrebs. Genauer gesagt stammen sie aus dem bösartigen Knochengewebe eines menschlichen Patienten.

Die Verdopplungszeit von MG-63-Zellen liegt in der Regel zwischen 24 und 36 Stunden, abhängig von den Kulturbedingungen und den verwendeten Medien.

MG-63-Zellen weisen einen abnormalen Karyotyp mit mehreren Chromosomenanomalien auf. Dazu gehören sowohl numerische als auch strukturelle Aberrationen, die für Krebszellen charakteristisch sind.

Während MG-63-Zellen Osteosarkomzellen sind, stammen menschliche Fibroblasten aus dem Bindegewebe und sind an der Wundheilung und der Bildung der extrazellulären Matrix beteiligt. Beide Zelltypen werden in Studien über zelluläre Interaktionen verwendet, insbesondere im Zusammenhang mit Knochen- und Gewebezüchtung.

MG-63-Zellen verfügen über robuste Zellanhaftungseigenschaften, die sie für Studien zur Zelladhäsion, Ausbreitung und Interaktion mit verschiedenen Biomaterialien geeignet machen. Diese Eigenschaften sind entscheidend für das Verständnis der Osteoblastenfunktionen und die Optimierung von Knochenimplantaten.

MG-63-Zellen werden in der Forschung verwendet, um die Rolle von Adenosin im Knochenstoffwechsel zu untersuchen. Adenosinrezeptoren auf diesen Zellen vermitteln verschiedene Funktionen, einschließlich Knochenbildung und -resorption, was sie für die Untersuchung der molekularen Mechanismen des Knochenstoffwechsels wertvoll macht.

Amelogenin, ein Protein, das für die Zahnschmelzbildung unerlässlich ist, kann auch mit MG-63-Zellen untersucht werden, um seine Auswirkungen auf Knochenzellen und seine potenzielle Rolle bei der Entwicklung und Regeneration von Knochengewebe zu erforschen.

MG-63-Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung der Optimierung der Osseointegration, d. h. des Prozesses der Integration von Knochengewebe in Implantate. Die Forscher nutzen diese Zellen, um neue Materialien und Oberflächenmodifikationen zu testen, die die Integration und Stabilität von Implantaten verbessern können.

Die phänotypische Stabilität bezieht sich auf die Beständigkeit der zellulären Merkmale im Laufe der Zeit und über mehrere Passagen hinweg. Für MG-63-Zellen ist die Aufrechterhaltung der phänotypischen Stabilität von wesentlicher Bedeutung, um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse in Experimenten zu gewährleisten.

MG-63-Zellen dienen als Modell zur Untersuchung der Osteoblastenfunktionen, einschließlich der Knochenbildung und Mineralisierung, sowie der Pathophysiologie des Osteosarkoms, was Einblicke in das Krebsgeschehen und potenzielle therapeutische Ziele ermöglicht.

Ja, MG-63-Zellen können verwendet werden, um die Auswirkungen menschlicher Interferone auf Knochenkrebszellen zu untersuchen, einschließlich ihrer antiviralen, antiproliferativen und immunmodulatorischen Eigenschaften, was zum Verständnis der Krebsimmuntherapie beiträgt.

Literaturverzeichnis

  1. Wandiyanto, J.V. et al., Das Schicksal osteoblastenähnlicher MG-63-Zellen auf vorinfizierten, bakteriziden, nanostrukturierten Titanoberflächen. Materials (Basel), 2019. 12(10).
  2. Billiau, A. et al., Humanes Interferon: Massenproduktion in einer neu etablierten Zelllinie, MG-63. Antimicrob Agents Chemother, 1977. 12(1): S. 11–5.
  3. Tang, Y. et al., Osteogenes Differenzierungs- und Mineralisierungspotenzial von Zinkoxid-Nanopartikeln aus Scutellaria baicalensis auf humanen osteoblastähnlichen MG-63-Zellen. Materials Science and Engineering: C, 2021. 119: S. 111656.
  4. Lee, C.M. et al., Tomentosin zeigt in menschlichen MG-63-Osteosarkomzellen eine antikarzinogene Wirkung durch die Induktion intrazellulärer reaktiver Sauerstoffspezies. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(6): S. 1508.