U87MG-Zellen – Glioblastomforschung mit U87MG und ihre Bedeutung für die Hirntumorforschung
U-87 MG, die primäre menschliche Glioblastom-Zelllinie, findet in der biologischen Forschung breite Anwendung. Insbesondere werden diese Zellen in den Bereichen Neurowissenschaften und Immunonkologie eingesetzt.
- Wachstumsmedium
- Die U-87-MG-Zelllinie wird in EMEM (Eagle’s Minimal Essential Medium) kultiviert, das mit 1,0 g/l L-Glukose, 2,0 mM L-Glutamin, 2,2 g/l NaHCO₃, 1 % NEAA, 1 mM Natriumpyruvat und einer 10 %igen FBS-Lösung. Das Medium sollte alle 2 bis 3 Tage erneuert werden.
- Verdopplungszeit
- U-87-MG-Zellen weisen eine Populationsverdopplungszeit im Bereich von 18–38 Stunden auf.
- Wachstumsart
- U 87 MG ist eine adhärente Zelllinie. Die Zellen weisen eine längliche Form auf und wachsen als Monoschicht.
- Biologische Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
- Cytion – U-87 MG bestellen
- Allgemeine Merkmale und Herkunft der Zelllinie U-87 MG
- Informationen zur Kultivierung von U-87 MG-Zellen
- Vor- und Nachteile der U-87-MG-Zellen
- Forschungsanwendungen mit U-87-MG-Zellen
- Bestellen Sie noch heute Ihre U-87-MG-Gliom-Zelllinie
- U-87-MG-Zelllinie: Forschungsveröffentlichungen
- Ressourcen zu U-87-MG-Zellen: Protokolle, Videos und mehr
- Einblicke in die U-87-MG-Gliomforschung: Häufig gestellte Fragen
- Literaturhinweise
- Häufig gestellte Fragen
Allgemeine Merkmale und Herkunft der U-87-MG-Zelllinie
In diesem Abschnitt werden die Herkunft und die allgemeinen Eigenschaften der U-87-Zelllinie behandelt. Sie erfahren: Was sind U-87-MG-Zellen? Woher stammen U-87-Zellen? Wofür steht die Abkürzung U-87 MG? Wie groß sind U-87-Zellen? Wie sieht die Morphologie der U-87-Zelllinie aus?
- Die U87-Zelllinie ist eine Glioblastom- bzw. Astrozytom-Zelllinie. Sie wurde 1966 an der Universität Uppsala etabliert. Die Zellen wurden von einem 44-jährigen kaukasischen Mann gewonnen, der an einem Glioblastom litt. Diese Zelllinie wird offiziell als U 87 MG bezeichnet, was für „Uppsala 87 Malignant Glioma“ steht.
- U-87-MG-Zellen weisen eine epithelioidartige Morphologie auf.
- Die Größe der U 87 MG-Zellen liegt zwischen 12 und 14 µm im Durchmesser.
- Diese menschliche Glioblastom-Zelllinie ist hypodiploid und weist in etwa 48 % der Zellpopulation eine modale Chromosomenzahl von 44 auf. Allerdings kommen in 5,9 % der Zellpopulation auch höhere Ploidien vor.
Informationen zur Kultivierung von U-87-MG-Zellen
Bevor Sie mit U-87-MG-Zellen arbeiten, sollten Sie sich mit den folgenden wichtigen Punkten zur Kultivierung dieser Glioblastomzellen vertraut machen. Insbesondere sollten Sie wissen: Wie lang ist die Populationsverdopplungszeit von U-87-MG-Zellen? Welches Medium wird für die Kultivierung von U-87-Zellen verwendet? Wie hoch ist die Aussaatdichte der U-87-MG-Zelllinie?
Wichtige Punkte zur Kultivierung von U-87-MG-Zellen
Populationsverdopplungszeit:
U-87-MG-Zellen haben eine Populationsverdopplungszeit zwischen 18 und 38 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
U-87-MG ist eine adhärente Zelllinie. Die Zellen haben eine längliche Form und wachsen als Monoschicht.
Aussaatdichte:
Für die Glioblastom-Zelllinie U 87 MG wird eine Aussaatdichte von 1 × 10⁴ Zellen/cm² empfohlen. Adhärente U87-Zellen werden mit 1×-PBS gewaschen und mit Accutase-Lösung inkubiert. Anschließend werden die dissoziierten Zellen zentrifugiert und gewonnen. Die Zellen werden vorsichtig resuspendiert und in neue Kolben mit Wachstumsmedium gegeben.
Wachstumsmedium:
Die Zelllinie U 87 MG wird in EMEM (Eagle’s Minimal Essential Medium) kultiviert, das mit 1,0 g/L L-Glucose, 2,0 mM L-Glutamin, 2,2 g/L NaHCO₃, 1 % NEAA, 1 mM Natriumpyruvat und 10 % FBS-Lösung. Das Medium sollte alle 2 bis 3 Tage erneuert werden.
Wachstumsbedingungen:
U-87-MG-Zellen benötigen für ein optimales Wachstum einen befeuchteten Inkubator mit einer CO₂-Zufuhr von 5 % und einer Temperatur von 37 °C.
Lagerung:
Die U87-Zellen werden entweder in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff oder bei einer Temperatur unter -150 °C aufbewahrt, um die maximale Lebensfähigkeit der Glioblastomzellen zu erhalten.
Einfrierverfahren und Medium:
CM-1- oder CM-ACF-Einfriermedien eignen sich zum Einfrieren von U-87-MG-Zellen. Ein langsamer Einfriervorgang wird empfohlen, da er einen Schock für die Zellen verhindert und deren Lebensfähigkeit schützt.
Auftauprozess:
Gefrorene Fläschchen der U-87-MG-Zelllinie werden in einem 37 °C warmen Wasserbad aufgetaut. Den Zellen wird Wachstumsmedium hinzugefügt, sie werden resuspendiert und zur Kultivierung in neue Kolben überführt. Alternativ können U87-Zellen zentrifugiert werden, um das Einfriermedium zu entfernen, und anschließend kultiviert werden.
Biosicherheitsstufe:
Für den Umgang mit U-87-MG-Zellkulturen ist die Biosicherheitsstufe 1 erforderlich.
Vor- und Nachteile von U-87-MG-Zellen
Wenn wir an eine Zelllinie denken, stellt sich uns als Erstes die Frage: Was sind die Vorteile der Verwendung von U-87-MG-Zellen? Was sind die Nachteile von U-87-Zellen?
Vorteile
U-87-MG-Zelllinien finden in der Forschung breite Anwendung. Zu den Vorteilen dieser Zelllinie zählen unter anderem:
Vorteile
- Einfache Kultivierung: U-87-MG-Zellen lassen sich leicht in Kultur halten. Sie stellen keine hohen oder komplizierten Anforderungen an die Zellkultur.
- Homogenität: U-87-MG ist eine homogene Zelllinie. Die meisten Zellen einer Population weisen dieselbe genetische Ausstattung auf und haben daher ähnliche Eigenschaften. Diese Zellen werden zur Untersuchung von Zellprozessen, zum Wirkstoffscreening und für Tests verwendet.
- Gut charakterisiert: Diese Glioblastom-Zelllinie ist hinsichtlich ihrer Wachstumseigenschaften, Morphologie und Genexpression gut charakterisiert, was sie zu einem wertvollen Forschungsinstrument macht.
Nachteile
- Eingeschränkte Anwendbarkeit: Da es sich bei U-87-MG um eine Glioblastom-Zelllinie handelt, beschränken sich ihre Anwendungsmöglichkeiten in erster Linie auf die Erforschung von Glioblastomen und den zugrunde liegenden molekularen Mechanismen. Für die Untersuchung anderer Krebsarten ist sie möglicherweise nicht geeignet.
Forschungsanwendungen mit U-87-MG-Zellen
Die Glioblastom-Zelllinie U87MG wird in der Krebsforschung, insbesondere in der Glioblastomforschung, umfassend genutzt. Zu den Forschungsanwendungen von U-87-MG-Zellen gehören:
- Forschung zur Krebsbiologie: Die U-87-MG-Zelllinie wird zur Untersuchung des Krebswachstums und der Krebsentwicklung, der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen, der Signalwege sowie der Tumormikroumgebung eingesetzt. Eine im Jahr 2020 veröffentlichte Studie nutzte ein In-vitro-Modell des Glioblastoms, die U-87-MG-Zelllinie, um das BMAL1-Gen (Basic Helix-Loop-Helix ARNT Like 1) als therapeutisches Ziel zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass das BMAL1-Gen die Proliferation, Migration und Invasion von Glioblastomzellen hemmt, indem es die Genexpression von Cyclin B1, Metalloproteinase-9 und phospho-AKT unterdrückt [1]. Eine weitere, im Jahr 2019 durchgeführte Studie nutzte die U87-Zelllinie und untersuchte, dass eine herunterregulierte Expression des Lipopolysaccharid-induzierten Tumornekrosefaktor-alpha-Transkriptionsfaktors (LITAF) die Strahlenempfindlichkeit von Gliomzellen durch eine Hochregulierung des FOXO-1-Signalwegs erhöhen kann. LITAF ist auch als p53-induziertes Gen 7 (PIG7) bekannt [2].
- Arzneimittelforschung und -entwicklung: U-87-MG-Zellen können für das Screening und die Prüfung von Arzneimitteln verwendet werden, wodurch Forscher neue potenzielle Krebsmedikamente identifizieren und deren Wirksamkeit sowie Toxizität bewerten können. In einer Studie wurde die Glioblastom-Zelllinie U-87-MG verwendet, um das krebshemmende und antioxidative Potenzial sowie die antioxidativen und krebshemmenden Wirkungen eines Extrakts aus Inula helenium (L.) zu bewerten [3]. In ähnlicher Weise wurde in einer weiteren Veröffentlichung die Verwendung der U-87-MG-Zelllinie erwähnt, um die zytotoxische und apoptotische Wirkung von Pflanzenextrakten zu testen [4]. Darüber hinaus untersuchte eine 2018 veröffentlichte Studie die zytotoxische Wirkung von aus Nuphar-Pflanzen extrahierten Sesquiterpenalkaloiden auf empfindliche und arzneimittelresistente U-87-MG-Zelllinien [5].
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U-87-MG-Zelllinie: Forschungsveröffentlichungen
Hier finden Sie einige bedeutende Forschungsveröffentlichungen zur U-87-MG-Zelllinie.
Dieser 2018 in „Neuroreport“ veröffentlichte Artikel legte nahe, dass Hypoxie die Migration und Invasion menschlicher Glioblastom-U87-Zellen durch Regulierung des PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α-Signalwegs verstärken könnte.
Diese Studie wurde 2020 in der Fachzeitschrift „Frontiers in Pharmacology“ veröffentlicht. Den Forschungsergebnissen zufolge entfaltet das Flavonoid Eriodictyol eine krebshemmende Wirkung auf die Zelllinie U87 und unterdrückt die Zellproliferation sowie die Metastasierung. Die Verbindung vermittelt ihre antitumoralen Eigenschaften durch die Modulation des PI3K/Akt/NF-κB-Signalwegs.
Diese in „Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine“ (2018) veröffentlichte Studie legt nahe, dass eine chinesische Kräuterrezeptur namens Xihuang-Pille in U87-Zellen Apoptose induzieren kann, indem sie auf die ROS-aktivierte Akt/mTOR/FOXO1-Kaskade einwirkt.
LITAF erhöht die Strahlenempfindlichkeit menschlicher Gliomzellen über den FoxO1-Signalweg
Diese Forschungsarbeit wurde 2019 in der Fachzeitschrift „Cellular and Molecular Neurobiology“ veröffentlicht. Die Studie legte nahe, dass der Transkriptionsfaktor LITAF durch die Regulierung des FOXO-1-Signalwegs die Expression von FOXO1 herunterreguliert und dadurch die Strahlenempfindlichkeit von Gliomzellen erhöht.
Dieser Artikel wurde 2019 in der Fachzeitschrift „Biointerface Research in Applied Chemistry“ veröffentlicht. Die Forscher untersuchten anhand von U-87-MG-Zellen die zytotoxische Wirkung von mit Curcumin beladenen PLGA-Nanopartikeln.
Ressourcen zu U-87-MG-Zellen: Protokolle, Videos und mehr
Die Glioblastom-Zelllinie U87MG wird in vielen Krebsforschungslabors verwendet. Hier sind einige Ressourcen zu dieser Zelllinie:
- Transfektion der U87-Zelllinie: Dieses Dokument beschreibt ein Transfektionsprotokoll für U87MG-Zellen.
- Transfektion der U-87-MG-Zelllinie: Dieses Video ist ein Tutorial, das Schritt für Schritt das Transfektionsprotokoll für U-87-Zellen erklärt.
Die Ressource für das Zellkulturprotokoll von U87-Zellen ist unten aufgeführt:
- U87MG-Zellen: Dieser Link enthält grundlegende Informationen zur U87MG-Zelllinie. Dazu gehören kurze Protokolle zur Zellteilung, zum Einfrieren und zum Auftauen der Zellen.
Einblicke in die U87 MG Gliomforschung: Häufig gestellte Fragen
Gliomzelllinien, wie z. B. U87-Glioblastomzellen, sind kultivierte Zellen, die aus menschlichen Gliomen gewonnen werden und in der Krebsforschung häufig zur Untersuchung der Tumorbiologie, der Genetik und der Reaktion auf Medikamente eingesetzt werden. Sie dienen als Modelle, um das Tumorverhalten zu verstehen und therapeutische Strategien zu testen.
Eine isogene Zelllinie sind Zellen, die von einer einzigen Zelle abstammen und somit genetische Einheitlichkeit gewährleisten. In der Gliomforschung bieten isogene Linien ein konsistentes Modell zur Untersuchung genetischer Veränderungen und ihrer Auswirkungen auf das Tumorwachstum und die Reaktion auf Behandlungen.
Das DNA-Profil von Gliomzelllinien ist entscheidend für die Identifizierung genetischer Veränderungen, das Verständnis der Tumorevolution und die Entwicklung gezielter Therapien. Es hilft bei der Klassifizierung von Tumoren anhand von genetischen Markern wie IDH1-Mutationen.
Serum in Zellkulturmedien liefert den Gliomzellen wichtige Wachstumsfaktoren, Hormone und Nährstoffe. Seine Zusammensetzung kann jedoch die experimentelle Reproduzierbarkeit beeinträchtigen, weshalb zunehmend serumfreie oder definierte Serumbedingungen verwendet werden.
Die Zellzytotoxizität in Gliomzelllinien wird mit Hilfe von Tests wie der Durchflusszytometrie bewertet, die die Gesundheit, die Lebensfähigkeit und den Tod von Zellen nach der Behandlung mit Medikamenten oder Immunzellen wie natürlichen Killerzellen (NK) misst.
Die Zytotoxizität von NK-Zellen spielt in der Forschung zur Gliombehandlung eine entscheidende Rolle, da NK-Zellen Tumorzellen ohne vorherige Sensibilisierung erkennen und abtöten können. Die Untersuchung der Interaktionen von NK-Zellen mit Gliomzellen hilft bei der Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der NK-Zell-vermittelten Tumorbeseitigung.
Der Ursprungstumor gibt Aufschluss über das ursprüngliche biologische Umfeld und die Merkmale des Tumors. Dieses Verständnis hilft dabei, Erkenntnisse aus Zelllinienstudien mit dem tatsächlichen Tumorverhalten und der Patientenprognose zu korrelieren.
Die Elektronenmikroskopie ermöglicht eine detaillierte Visualisierung der zellulären und subzellulären Strukturen in Gliomzelllinien, was für die Untersuchung der Zellmorphologie, des Zustands der Organellen und der Veränderungen nach Behandlungen von entscheidender Bedeutung ist.
Der NKG2D-Ligand wird auf Tumorzellen exprimiert und bindet an den NKG2D-Rezeptor auf NK-Zellen, wodurch eine zytotoxische Reaktion ausgelöst wird. Die Untersuchung dieser Interaktion hilft, die Immunreaktionen gegen Gliome zu verstehen und möglicherweise zu verbessern.
3D-Zellkulturmodelle ahmen die Mikroumgebung des Tumors genauer nach und ermöglichen so einen besseren Einblick in das Wachstum, die Migration und die Arzneimittelresistenz von Gliomen. Diese Technik ist entscheidend für relevantere translationale Onkologiestudien.
Literaturverzeichnis
- Gwon, D.H. et al., BMAL1 unterdrückt die Proliferation, Migration und Invasion von U87MG-Zellen durch Herunterregulierung von Cyclin B1, Phospho-AKT und Metalloproteinase-9. Int J Mol Sci, 2020. 21(7).
- Huang, C. et al., LITAF erhöht die Strahlenempfindlichkeit menschlicher Gliomzellen über den FoxO1-Signalweg. Cell Mol Neurobiol, 2019. 39(6): S. 871–882.
- Koc, K. et al., Antioxidative und krebshemmende Wirkungen eines Extrakts aus Inula helenium (L.) in der menschlichen U-87-MG-Glioblastom-Zelllinie. J Cancer Res Ther, 2018. 14(3): S. 658–661.
- Rezadoost, M.H., H.H. Kumleh und A. Ghasempour: Zytotoxizität und Induktion von Apoptose in Brustkrebs-, Hautkrebs- und Glioblastomzellen durch Pflanzenextrakte. Mol Biol Rep, 2019. 46(5): S. 5131–5142.
- Fukaya, M. et al., Zytotoxizität von Sesquiterpenalkaloiden aus Nuphar-Pflanzen gegenüber empfindlichen und arzneimittelresistenten Zelllinien. Food Funct, 2018. 9(12): S. 6279–6286.