SiHa-Zellen – Ein Blick auf die Forschung zu Gebärmutterhalskrebs
SiHa-Zellen sind Gebärmutterhalskrebszellen, die in der biomedizinischen Forschung weit verbreitet sind. Sie eignen sich hervorragend als Transfektionswirte und sind daher ideal für Untersuchungen zur Genexpression. Aufgrund ihres menschlichen Ursprungs und ihrer Relevanz für den Gebärmutterhalskrebs werden diese Zellen vor allem in der Krebsbiologie, der Virologie und in der Arzneimittelentwicklung eingesetzt.
- Wachstumsmedium
- Für das optimale Wachstum von SiHa-Zellen wird Eagles Minimum Essential Medium (EMEM) verwendet, das 10 % FBS, 2 mM L-Glutamin, 2,2 g/L NaHCO₃ und Earle’s Balanced Salt Solution (EBSS) enthält. Das Medium wird zwei- bis dreimal pro Woche ausgetauscht.
- Verdopplungszeit
- Die Verdopplungszeit der SiHa-Zellen beträgt etwa 17 Stunden.
- Wachstumsart
- SiHa ist eine adhärente Zelllinie.
- Biologische Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
- Cytion – SiHa bestellen
Allgemeine Merkmale und Herkunft der SiHa-Zellen
Das Verständnis der Herkunft und der allgemeinen Eigenschaften einer Zelllinie ist von entscheidender Bedeutung, da dies deren Einsatz in Ihrer Forschung beeinflusst. In diesem Abschnitt des Artikels erfahren Sie mehr über die Herkunft der SiHa-Zelllinie, ihre charakteristischen Merkmale und vieles mehr: Was ist die SiHa-Krebszelllinie? Was sind SiHa-Zellen im Zusammenhang mit HPV? Woher stammt die SiHa-Zelllinie? Wie sieht die Morphologie von SiHa aus?
- SiHa, die Zelllinie für Gebärmutterhalskrebs, wurde aus Fragmenten einer primären Gebärmutterbiopsie einer asiatischen Frau (55 Jahre alt) mit Plattenepithelkarzinom gewonnen [1].
- Die SiHa-Zelllinie weist einen hypertriploiden Karyotyp auf. Die meisten Zellen haben eine durchschnittliche Chromosomenzahl zwischen 69 und 72. Etwa 24 % der Zellen weisen jedoch eine modale Chromosomenzahl von 71 auf.
- SiHa-Zellen sind positiv für das humane Papillomavirus 16. Sie weisen eine Integration von etwa 1 bis 2 Kopien des HPV-Genoms pro Zelle auf [2].
- Diese Gebärmutterhalskrebszellen weisen eine epitheliale Morphologie auf.
SiHa-Zelllinie: Informationen zur Kultivierung
Die Aufrechterhaltung einer Zelllinienkultur ist nicht einfach, solange man nicht alle wichtigen Punkte für die Kultivierung kennt. Sie sollten wissen: Wie lang ist die Verdopplungszeit von SiHa? Was ist das SiHa-Zellkulturmedium? Wie kultiviert man die SiHa-Zelllinie?
Wichtige Punkte für die Kultivierung von SiHa-Zellen
Verdopplungszeit:
Die Verdopplungszeit für SiHa-Zellen beträgt etwa 17 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
SiHa ist eine adhärente Zelllinie.
Subkultivierungsverhältnis:
Das Subkultivierungsverhältnis für SiHa-Zellen beträgt 1:2 bis 1:4. Zur Passagierung werden die adhärenten Zellen mit 1x PBS gespült. Es wird Accutase-Lösung hinzugefügt, und die Zellen werden 8 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Anschließend wird Kulturmedium hinzugefügt und die Zellen werden zentrifugiert. Das Zellpellet wird resuspendiert und die Zellen werden zur Kultivierung in den neuen Kolben überführt.
Wachstumsmedium:
Für das optimale Wachstum von SiHa-Zellen wird Eagles Minimum Essential Medium (EMEM) verwendet, das 10 % FBS, 2 mM L-Glutamin, 2,2 g/l NaHCO₃ und Earles Balanced Salt Solution (EBSS) enthält. Das Medium wird zwei- bis dreimal pro Woche ausgetauscht.
Wachstumsbedingungen:
SiHa-Zellen werden in einem befeuchteten Inkubator bei 37 °C mit einer CO₂-Zufuhr von 5 % gehalten.
Lagerung:
Die gefrorenen Röhrchen mit der SiHa-Zervixkarzinom-Zelllinie werden bei Temperaturen unter -150 °C in einem elektrischen Gefrierschrank oder langfristig in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff gelagert.
Einfrierverfahren und Medium:
Zum Einfrieren der SiHa-Zellen wird das Einfriermedium CM-1 oder CM-ACF verwendet. Die Zellen werden nach einem langsamen Einfrierverfahren eingefroren, bei dem die Temperatur nur um 1 °C pro Minute sinkt, um die Lebensfähigkeit der Zellen zu erhalten.
Auftauprozess:
Die gefrorenen Zellen werden 40 bis 60 Sekunden lang in einem 37 °C warmen Wasserbad gehalten, bis nur noch ein kleiner Eisklumpen übrig ist. Anschließend wird frisches Wachstumsmedium hinzugefügt, und die Zellen werden zentrifugiert, um Bestandteile des Einfriermediums zu entfernen. Das Zellpellet wird resuspendiert, und die Zellen werden zur Kultivierung in eine Kulturflasche überführt.
Biosicherheitsstufe:
Für die Handhabung und Pflege von SiHa-Zellkulturen ist ein Labor der Biosicherheitsstufe 1 erforderlich.
Vor- und Nachteile der SiHa-Zelllinie
Wie andere menschliche Karzinomzelllinien weist auch SiHa einige charakteristische Merkmale auf, die mit bestimmten Vor- und Nachteilen verbunden sind. Im Folgenden haben wir einige wichtige davon erörtert.
Vorteile der SiHa-Gebärmutterhalskrebs-Zelllinie
- Modell für Gebärmutterhalskrebs
- Stammt aus einem Plattenepithelkarzinom des Gebärmutterhalses.
- Wird zur Untersuchung der Mechanismen, des Wachstums und der Entwicklung von Gebärmutterhalskrebs verwendet.
- Exprimiert die Gene p53+ und pRB+, die mit der DNA-Reparatur, der Zellzyklusregulation und der Tumorsuppression in Zusammenhang stehen.
- Tumorigenes Potenzial
- SiHa-Zellen sind tumorigen und können bei Nacktmäusen schlecht differenzierte epidermoide Tumoren des Grades III induzieren.
- Werden für die In-vivo-Krebsforschung und zur Erprobung von Krebsbehandlungen verwendet.
Nachteile von SiHa-Zellen
- Proliferationsrate
- SiHa-Zellen vermehren sich schnell, was zu übermäßigem Zellwachstum führt.
- Erfordert häufige Passagierungen, was das Risiko genetischer Instabilität erhöht, was sich im Laufe der Zeit auf das Zellverhalten auswirken kann.
Forschungsanwendungen von SiHa-Zellen
Die SiHa-Zelllinie wird in der Gebärmutterhalskrebsforschung in großem Umfang eingesetzt. Im Folgenden werden einige spezifische Anwendungsbereiche dieser Zelllinie erläutert.
- Studien zum humanen Papillomavirus (HPV): SiHa-Zellen sind HPV-16-positiv und eignen sich daher hervorragend zur Untersuchung von HPV-Infektionen, deren molekularen Mechanismen sowie ihrer Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten von Gebärmutterhalskrebs. Forscher nutzen diese Zellen zudem, um die Virusreplikation, die Integration des Virus und dessen Auswirkungen auf die Prozesse in den Wirtszellen zu untersuchen. In einer im Jahr 2020 durchgeführten Studie wurde die SiHa-Zelllinie genutzt, um die Rolle der HPV-E6/E7-Onkoproteine bei der Entstehung von Gebärmutterhalskrebs zu untersuchen, indem diese mithilfe der CRISPR-Technologie gezielt ausgeschaltet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Herunterregulierung der E6/E7-Gene zu einer Hemmung des SiHa-Zellwachstums und zu Apoptose führte. Daher könnten diese viralen Gene als entscheidende Wirkstoffziele für die Entwicklung von Therapien gegen HPV-assoziierten Gebärmutterhalskrebs dienen [3].
- Krebsbiologie: SiHa-Zellen dienen als unschätzbares Modell zur Erforschung der Biologie von Gebärmutterhalskrebs, einschließlich der Entstehung, des Fortschreitens, der Metastasierung und der Invasion von Krebs. Forscher nutzen diese Zellen, um die genetischen Mutationen und zugrunde liegenden molekularen Signalwege zu untersuchen, die zur Entstehung und zum Wachstum von Gebärmutterhalskrebs beitragen. So wurde beispielsweise in einer Studie unter Verwendung von SiHa-Zellen festgestellt, dass ein hochreguliertes SEC61G (SEC61-Translokon-Untereinheit Gamma) die Proliferation von Gebärmutterhalskrebszellen durch Aktivierung der MAPK-Kaskade fördert [4].
- Wirkstoffscreening und -tests: SiHa ist eine weit verbreitete Gebärmutterhalskrebs-Zelllinie zur Bewertung der Wirksamkeit potenzieller Krebsmedikamente, die spezifisch gegen HPV-assoziierten Gebärmutterhalskrebs gerichtet sind. Forscher untersuchen mithilfe dieser Zellen das antiproliferative, apoptotische und antimetastatische Potenzial von Medikamenten. So untersuchte beispielsweise eine im Jahr 2019 durchgeführte Studie das zytotoxische Potenzial von Fruchtextrakten aus Vatica diospyroides Symington Typ SS an der SiHa-Gebärmutterhalskrebs-Zelllinie [5].
SiHa-Zellen für Ihre Forschung!
Forschungsveröffentlichungen zu SiHa-Zellen
Einige bedeutende und häufig zitierte Forschungsarbeiten befassen sich mit der SiHa-Zelllinie für Plattenepithelkarzinome des Gebärmutterhalses.
Diese Veröffentlichung in „OncoTargets and Therapy“ (2019) legte nahe, dass der Naturstoff Aloe-Emodin in SiHa-Zervixkarzinomzellen Apoptose-effekte ausübt, die mit HPV E6/E7 und dem Glukosestoffwechsel in Zusammenhang stehen.
Dieser Artikel wurde 2022 im „Future Journal of Pharmaceutical Sciences“ veröffentlicht. In dieser Studie wurden die antitumoralen Wirkungen des Blattextrakts der Pflanze Excoecaria agallocha (L.) an der SiHa-Zervixkarzinom-Zelllinie untersucht.
Diese im „Journal of Sol-Gel Science and Technology“ (2022) veröffentlichte Studie legte nahe, dass das 1,10-Phenanthrolin-Molekül nach Kopplung an Zinksulfat-Nanopartikel signifikante antiproliferative Wirkungen in SiHa-Zellen entfaltet.
Diese Forschungsarbeit wurde 2019 in der Fachzeitschrift „Oncology Reports“ veröffentlicht. Die Studie zeigte, dass Astragalosid IV, ein Naturstoff, die Migration und Invasion von SiHa-Zellen unterdrückt, indem es die TGF-β1-vermittelten PI3K- und MAPK-Signalwege moduliert.
Diese Studie in „Biomedicine & Pharmacotherapy“ (2020) zeigte, dass IFI16 (Interferon-gamma-induzierbares Protein 16) das PD-L1-Gen über die Aktivierung des STING-TBK1-NF-kB-Signalwegs reguliert, um das Wachstum von SiHa-Gebärmutterhalskrebszellen zu fördern.
Ressourcen zur SiHa-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
Hier finden Sie einige Online-Ressourcen zu den SiHa-Zellen.
- Transfektion von SiHa-Zellen: Dieser Forschungsartikel enthält ein Protokoll zur Kultivierung von SiHa-Gebärmutterhalskrebszellen sowie zur Transfektion von SiHa-Zellen.
Der folgende Link enthält Informationen zur Zellkultur von SiHa-Zellen.
- SiHa-Zelllinie: Diese Website enthält viele wertvolle Daten zur SiHa-Zelllinie. Dazu gehören Informationen zu Wachstumsmedien, Kulturbedingungen, Protokollen zur Subkultivierung von SiHa-Zellen sowie zum Umgang mit ihren proliferativen und kryokonservierten Kulturen.
Häufig gestellte Fragen zu SiHa-Zervixkarzinomzellen
Literaturverzeichnis
- Melzer, C., J. von der Ohe und R. Hass, Kurzer Überblick: Die Wechselwirkung zwischen mesenchymalen Stromazellen bzw. stammzellähnlichen Zellen und Krebszellen bietet therapeutisches Potenzial. Stem Cells, 2018. 36(7): S. 951–968.
- Ostrowska, K.M. et al., Untersuchung des Einflusses von Hochrisiko-Humanpapillomviren auf die biochemische Zusammensetzung von Gebärmutterhalskrebszellen mittels Schwingungsspektroskopie. Analyst, 2010. 135(12): S. 3087–3093.
- Chen, Y. et al., In-vitro- und In-vivo-Wachstumshemmung menschlicher Gebärmutterhalskrebszellen durch Spaltung der E6/E7-mRNAs des humanen Papillomavirus mittels des CRISPR/Cas13a-Systems. Antiviral Research, 2020. 178: S. 104794.
- Fan, Y. et al., SEC61G fördert die Proliferation von Gebärmutterhalskrebs durch Aktivierung des MAPK-Signalwegs. Disease Markers, 2022. 2022.
- Chothiphirat, A. et al., Antikrebs-Potenzial von Fruchtextrakten aus Vatica diospyroides vom Typ Symington SS und deren Wirkung auf den programmierten Zelltod von Gebärmutterhalskrebs-Zelllinien. The Scientific World Journal, 2019. 2019.