4T1-Zellen – Wesentliche Erkenntnisse zur Brustkrebszellenforschung und deren Anwendungen
4T1 ist eine transplantierbare murine Brustkrebszelllinie. Sie wird häufig als genetisch identisches In-vitro-Tumormodell zur Erforschung des menschlichen Brustkrebses eingesetzt. 4T1-Zellen sind hochgradig invasiv und tumorigen; sie neigen dazu, vom Primärtumor in der Brustdrüse in andere Bereiche zu metastasieren, darunter Leber, Lymphknoten, Lunge, Knochen und Gehirn, und eignen sich daher ideal für die Untersuchung von Brustkrebsmetastasen [1].
- Wachstumsmedium
- Für die Kultivierung von 4T1-Zellen wird RPMI 1640-Medium verwendet. Für ein optimales Zellwachstum werden dem Kulturmedium 10 % fötales Rinderserum (FBS), 2,0 g/l NaHCO₃ und 2,1 mM stabiles Glutamin zugesetzt.
- Verdopplungszeit
- Die durchschnittliche Verdopplungszeit der Zellpopulation, die für 4T1-Brustkrebszellen angegeben wird, beträgt 14 Stunden.
- Wachstumsart
- 4T1 ist eine adhärente Zelllinie.
- Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
- Cytion – 4T1 bestellen
- Allgemeine Eigenschaften und Herkunft der 4T1-Zellen
- Informationen zur Kultivierung der 4T1-Zelllinie
- T1-Zelllinie: Vor- und Nachteile
- Kauf der 4T1-Zelllinie: Hochwertiges Brustkrebsmodell
- T1-Zelllinie: Anwendungen in der Krebsforschung
- 4T1-Zellen: Forschungsveröffentlichungen
- Ressourcen zur 4T1-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
- Häufig gestellte Fragen zur 4T1-Zelllinie
- Referenzen
- Häufig gestellte Fragen
Allgemeine Eigenschaften und Herkunft von 4T1-Zellen
Kenntnisse über die Herkunft und die allgemeinen Eigenschaften einer Zelllinie sind unerlässlich, bevor man mit ihr arbeitet. In diesem Abschnitt haben wir die Grundlagen zu 4T1-Brustkrebszellen aufgeführt. Zum Beispiel: Was sind 4T1-Zellen? Was sind die Eigenschaften der 4T1-Zelllinie? Woher stammt die 4T1-Zelllinie? Wie sieht die Morphologie der 4T1-Zelllinie aus?
- 4T1 ist eine Brusttumorzelllinie, die aus einem Brusttumor stammt, der spontan bei Mäusen des Stammes BALB/c entstanden ist. Diese hochinvasive und tumorogene Zelllinie ahmt das Verhalten von menschlichem Brustkrebs hinsichtlich Wachstum und metastatischer Ausbreitung sehr genau nach. Konkret dient das 4T1-Tumormodell der Erforschung des dreifach negativen Brustkrebses (TNBC).
- 4T1-Zellen sind adhärent und weisen eine epithelioidartige Morphologie auf.
4T1 vs. EMT-6-Zelllinie
4T1 und EMT-6 sind nicht-immunogene murine Zellmodelle für Studien zu dreifach negativem Brustkrebs. Dabei sind 4T1-Zellen aggressivere und invasivere Tumorzellen als EMT-6-Zellen, die weniger invasive Eigenschaften aufweisen [2].
4T1- vs. 4T07-Zellen
4T07 ist ebenfalls eine murine Krebszelllinie. Der wesentliche Unterschied zwischen 4T1- und 4T07-Zellen besteht darin, dass 4T1-Zellen den Primärtumor verlassen und sich ausbreiten können, um sichtbare sekundäre Metastasen zu bilden, während 4T07-Zellen trotz Verlassen des Primärtumors keine sichtbaren Metastasen bilden können [3].
Informationen zur Kultivierung der 4T1-Zelllinie
Die 4T1-Brustkrebszelllinie bietet umfangreiche Forschungsanwendungen im biomedizinischen Bereich. Für die Kultivierung dieser Zellen sollten Sie die folgenden wichtigen Punkte beachten: Was ist die Verdopplungszeit von 4T1? Wie werden 4T1-Zellen kultiviert? Wie hoch ist die Zellaussaatdichte für 4T1?
Wichtige Punkte für die Kultivierung von 4T1-Zellen
Verdopplungszeit:
Die durchschnittliche Verdopplungszeit, die für 4T1-Brustkrebszellen angegeben wird, beträgt 14 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
4T1 ist eine adhärente Zelllinie.
Subkultivierungsverhältnis:
Für die dreifach-negative Brustkrebszelllinie 4T1 wird ein Teilungsverhältnis von 1:6 und 1:8 empfohlen. Zur Teilung werden die Zellen mit PBS gespült und 8 bis 10 Minuten lang mit dem Enzym Accutase inkubiert. Die dissoziierten Zellen werden durch Zentrifugation gesammelt und in frischem Medium resuspendiert. Die resuspendierten Zellen werden zur Kultivierung in die neue Flasche gegeben.
Wachstumsmedium:
Für die Kultivierung von 4T1-Zellen wird RPMI 1640-Medium verwendet. Für ein optimales Zellwachstum werden dem Kulturmedium 10 % fötales Rinderserum (FBS), 2,0 g/l NaHCO₃ und 2,1 mM stabiles Glutamin zugesetzt.
Wachstumsbedingungen:
4T1-Tumorzellen werden in einem befeuchteten Inkubator bei 37 °C mit einer CO₂-Zufuhr von 5 % gehalten.
Lagerung:
4T1-Zellen sollten bei einer Temperatur unter -150 °C gelagert werden, d. h. in einem elektrischen Gefrierschrank oder in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff, um die Lebensfähigkeit der Zellen zu erhalten.
Einfrierverfahren und Medium:
Für die 4T1-Zelllinie werden CM-1 oder CM-ACF empfohlen. Ein langsamer Einfriervorgang wird bevorzugt, da er die Lebensfähigkeit der Zellen schützt, indem er einen allmählichen Temperaturabfall von 1 °C ermöglicht.
Auftauprozess:
Das Fläschchen mit den gefrorenen Zellen wird einige Sekunden lang in ein 37 °C warmes Wasserbad gestellt, bis die Zellen aufgetaut sind und nur noch ein kleiner Eisklumpen übrig bleibt. Diese Zellen werden in frischem Medium resuspendiert und zur Kultivierung in den Kolben gegeben. Nach 24 Stunden Inkubation wird das Medium ausgetauscht, um die Bestandteile des Gefriermediums zu entfernen.
Biosicherheitsstufe:
Für die Kultivierung von 4T1-Brustkrebszellen wird ein Labor der Biosicherheitsstufe 1 empfohlen.
T1-Zelllinie: Vor- und Nachteile
In diesem Abschnitt des Artikels werden die Vor- und Nachteile des 4T1-Metastasierungsmodells behandelt.
Vorteile
Die Hauptvorteile der 4T1-Zelllinie sind:
- Tumorigenität:
4T1 ist eine hoch tumorogene Zelllinie. Diese Zellen sind in der Lage, bei Injektion in eine Maus ein syngenes 4T1-Mausmodell für die Brustkrebsforschung zu bilden. Daher eignet sich das 4T1-Modell ideal zur Untersuchung von Tumorentwicklung, -wachstum und -metastasierung. Darüber hinaus ist es nützlich für das Screening und die Bewertung von Therapeutika.
- In-vitro-Metastasierungsmodell:
Das 4T1-Modell weist eine natürliche Metastasierungsneigung auf, die es Forschern ermöglicht, die zugrunde liegenden Mechanismen und Signalwege, die am Metastasierungsprozess beteiligt sind, effektiv zu untersuchen. Darüber hinaus sind 4T1-Zellen 6-Thioguanin-resistent. Dies ermöglicht eine effiziente Erkennung von mikrometastatischen Zellen mit höherer Genauigkeit im Vergleich zu anderen Modellen, da das Wiegen der Zielorgane und das Zählen von Knötchen entfällt.
Nachteile
Der mit der 4T1-Zelllinie verbundene Nachteil ist:
- Aggressivität/schnelles Wachstum:
Die 4T1-Zelllinie ist eine hochaggressive dreifach-negative Brustkrebszelllinie. Aufgrund der schnellen Wachstumsrate wird die Verwendung dieser Zelllinie in Langzeitexperimenten und die Kontrolle der experimentellen Variablen zu einer Herausforderung.
4T1-Zelllinie kaufen: Hochwertiges Brustkrebsmodell
T1-Zelllinie: Anwendungen in der Krebsforschung
Die 4T1-Mausmodellzelllinie ist ein wertvolles Forschungsinstrument zur Untersuchung der Krebsbiologie und zur Bewertung neuer Therapien. Die wichtigsten Anwendungsbereiche von 4T1-Zellen sind hier aufgeführt:
Krebsbiologie
Die 4T1-Zelllinie wird häufig zur Untersuchung der Krebsentstehung und des Tumorwachstums eingesetzt. Sie ist ein ideales In-vitro-Modell zur Erforschung verschiedener zellulärer und molekularer Mechanismen, die an der Tumorprogression und Metastasierung beteiligt sind. Darüber hinaus kann sie Aufschluss über die Rolle von Zellsignalwegen, der Mikroumgebung und der Genexpression in diesen Prozessen geben. Im Rahmen einer 2019 durchgeführten Studie wurden 4T1-Zellen eingesetzt, um die treibenden Mechanismen hinter der Invasion und Migration von Krebszellen aufzudecken. Die Ergebnisse zeigten, dass die Gene STAT3, MMP2 und MMP9 daran beteiligt sind und dass die Hemmung dieser Gene die Migration und Invasion von Krebszellen deutlich einschränken kann [4]. Ähnliche Studien haben zudem auf mehrere andere Signalwege hingewiesen, die an der Tumorentwicklung und Metastasierung beteiligt sind.
Darüber hinaus ist das 4T1-Modell von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Mikroumgebung von Brustkrebs, einschließlich der Infiltration von Immunzellen und des Wachstums des Primärtumors. Studien, die sich auf die 4T1-Tumormikroumgebung konzentrieren, haben wichtige Erkenntnisse über die Rolle von Immunzellen und Zytokinen, wie beispielsweise der CXCL13-Expression, bei der Tumorprogression geliefert. Das Modell unterstützt zudem die Erforschung von Metastasennischen und Tumormetastasen, insbesondere bei Brustkrebs im Spätstadium, wo die Kolonisierung durch Mammakarzinome weit verbreitet ist.
Krebstherapieforschung
Die 4T1-Zelllinie wird in der Krebsforschungsforschung intensiv zum Screening und zur Bewertung neuer Therapien eingesetzt. Eine Studie untersuchte das zytotoxische Potenzial von grün synthetisierten Eisen-Nanopartikeln aus Rosmarinextrakt (Rosemary-FeNPs) und reinem Rosmarinextrakt an der 4T1-Zelllinie. Die Forschungsergebnisse legten nahe, dass Rosemary-FeNPs vielversprechender sind als der reine Extrakt [5]. In ähnlicher Weise untersuchte eine im Jahr 2021 durchgeführte Studie das Antitumorpotenzial von Ingwerextrakt in 4T1-Brustkrebszellen und einem 4T1-Mausmodell [6].
Neben natürlichen Extrakten wird die 4T1-Zelllinie auch zur Bewertung der Wirksamkeit traditioneller Chemotherapeutika eingesetzt. So hat beispielsweise die Forschung zur Kombination von Cisplatin mit anderen Therapien im 4T1-Modell einen verstärkten Tumorzelltod und eine verlangsamte Tumorprogression gezeigt. Die Einführung von Glühwürmchen-Luciferase in 4T1-Zellen hat die Echtzeit-Bildgebung des Tumorwachstums und des metastatischen Phänotyps ermöglicht, wodurch sich die Auswirkungen verschiedener Behandlungen leichter beurteilen lassen.
Darüber hinaus hat die Resistenz der 4T1-Zelllinie gegenüber 6-Thioguanin Studien zu mikrometastatischen Zellen erleichtert und die Erkennung und Analyse von Metastasen verbessert. Diese Zelllinie spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Erforschung der Antitumorimmunität und der Wirkungen der Immuntherapie, insbesondere im Zusammenhang mit orthotopen Mausmodellen, in denen Forscher menschliche Krebserkrankungen genau nachbilden können.
Insgesamt bleibt die 4T1-Zelllinie ein unverzichtbares Werkzeug in der onkologischen Forschung, vom Verständnis der grundlegenden Mechanismen der Krebsbiologie bis hin zur Entwicklung und Erprobung neuer therapeutischer Strategien.
4T1-Zellen: Forschungsveröffentlichungen
Dieser Abschnitt des Artikels behandelt einige interessante und häufig zitierte Publikationen zu 4T1-Zellen.
Dieser Artikel wurde 2018 im Journal of Photochemistry and Photobiology veröffentlicht. Die Studie legte nahe, dass aus Madhuca longifolia synthetisierte Silbernanopartikel über Zellwandabbau und ROS-Bildung eine antiproliferative Wirkung in 4T1-Tumorzellen ausüben.
Die zytotoxischen und apoptotischen Wirkungen von Verbascosid auf die Brustkrebs-4T1-Zelllinie
Diese Studie im Journal „BMC Pharmacology and Toxicology“ (2021) legte nahe, dass Verbascosid, ein natürlicher Wirkstoff, über TLR4-Signalwege apoptotische Effekte in 4T1-Brustkrebszellen induzierte.
Eupatorin hemmte das Tumorwachstum und stärkte die Immunität in einem 4T1-Mausmodell für Brustkrebs
Diese Forschungsarbeit wurde 2020 in „Integrative Cancer Therapies“ veröffentlicht. In dieser Studie wurde ein syngenes 4T1-Mausmodell unter Verwendung von 4T1-Zellen entwickelt und das Antikrebs-Potenzial von Eupatorin daran untersucht. Eupatorin verzögerte die Tumorentwicklung im 4T1-Mausmodell.
Diese im Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2018) veröffentlichte Studie legte nahe, dass die Heilpflanze Viola odorata potenzielle zytotoxische Wirkungen auf 4T1-Zellen hat.
Diese Studie legt nahe, dass mit Docetaxel beladene feste Lipidnanopartikel (DTX-beladene SLNs) ein vielversprechendes Mittel zur Behandlung von Brustkrebs und zur Verhinderung von Metastasen sein können, da sie das Krebswachstum und die Lungenmetastasierung von 4T1-Zellen hemmen.
Ressourcen zur 4T1-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
Im Folgenden finden Sie einige Ressourcen zu 4T1-Zellen:
- Tutorial zur Transfektion von 4T1-Zellen: Dieses Video ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Durchführung der Transfektion der 4T1-Zelllinie.
- Subkultivierung einer Zelllinie: Dieses Video erklärt das Subkultivierungsprotokoll für adhärente Zelllinien.
Der folgende Link enthält das Zellkulturprotokoll für 4T1-Zellen:
- 4T1-Zelllinie: Dieser Website-Link enthält alle nützlichen Informationen zum Umgang mit 4T1-Kulturen. Er umfasst Informationen zu Kulturmedien sowie Protokolle für den Umgang mit kryokonservierten und proliferierenden Kulturen.
Häufig gestellte Fragen über die 4T1-Zelllinie
Der 4T1-Blog bietet Einblicke, aktuelle Forschungsergebnisse und experimentelle Techniken im Zusammenhang mit der 4T1-Brustkrebszelllinie, die häufig in Studien zum Wachstum und zur Metastasierung von Brustkrebs verwendet wird.
Die Brustkrebs-Zelllinie, einschließlich des 4T1-Modells, ist für die Untersuchung des Tumorwachstums und der Metastasierung sowie der Infiltration von Immunzellen in das Mikromilieu des Brustkrebses von entscheidender Bedeutung.
Die Expression von CXCL13 ist in der Brustkrebsforschung von entscheidender Bedeutung, da sie an der Infiltration von Immunzellen und der Bildung von Metastasennischen beteiligt ist und Einblicke in das Tumorwachstum und die Metastasierung liefert.
Das Drüsentumormodell, wie beispielsweise das 4T1-Modell, wird zur Simulation von Brustkrebs im Spätstadium und der Kolonisierung durch Brustkarzinome eingesetzt und hilft Forschern dabei, den Krankheitsverlauf und mögliche Behandlungsansätze zu verstehen.
Das Wachstum des Primärtumors ist ein entscheidender Faktor in der Metastasierungsforschung bei Krebserkrankungen und bildet die Grundlage für die Untersuchung der Ausbreitung von Tumoren auf andere Organe, wie beispielsweise im intraduktalen Mausmodell.
Das 4T1-Mausmodell für Brustkrebs wird zur Untersuchung der Antitumorimmunität, von Kombinationstherapien mit Cisplatin und des Zelltods bei Tumorzellen eingesetzt und bietet einen umfassenden Einblick in die Wirksamkeit der Brustkrebsbehandlung.
Orthotope Mausmodelle, darunter das 4T1-Modell, sind von entscheidender Bedeutung für die Erforschung der Tumormikroumgebung, der Immunantwort und der Metastasierung in einem Umfeld, das den menschlichen Brustkrebs sehr genau nachahmt.
Ein bildgebungsfähiges 4T1-Modell ermöglicht es Forschern, das Tumorwachstum und die Metastasierung in Echtzeit zu visualisieren, was Untersuchungen zu Knochenmetastasen, zum Volumen von 4T1-Tumoren und zur Wirksamkeit von Behandlungen wie Cisplatin erleichtert.
Die Krebsimmuntherapie zielt auf Metastasennischen ab, indem sie die Fähigkeit des Immunsystems zur Bekämpfung von Krebszellen stärkt, häufig in Kombination mit anderen Therapien wie Cisplatin, um die Gesamtwirksamkeit zu verbessern.
Die Glühwürmchen-Luciferase wird bei der Transfektion von 4T1-Zellen eingesetzt, um das Tumorwachstum und den Metastasierungsphänotyp zu überwachen, und bietet Forschern damit ein leistungsstarkes Werkzeug zur Untersuchung des Krebsverlaufs und therapeutischer Maßnahmen.
Literaturverzeichnis
- Pulaski, B.A. und S. Ostrand-Rosenberg, Maus-4T1-Brusttumormodell. Curr Protoc Immunol, 2001. Kapitel 20: S. Einheit 20.2.
- Maxwell, K.G., Immunmodulation von Brustkrebszellen für die Ganztumor-Impfung. 2016.
- Walker, I. et al., Brusttumoren induzieren die Expression zentraler proinflammatorischer Zytokine, jedoch keine Verhaltensstörungen bei Balb/C-Mäusen. Scientific Reports, 2017. 7(1): S. 1–13.
- Li, Y., et al., Die Hemmung des Stat3-Signalwegs durch das Naturprodukt Pectolinarigenin schwächt die Metastasierung von Brustkrebs ab. Frontiers in Pharmacology, 2019. 10: S. 1195.
- Farshchi, H.K. et al., Grüne Synthese von Eisen-Nanopartikeln mittels Rosmarinextrakt und Bewertung der zytotoxischen Wirkung auf Krebszelllinien. Biocatalysis and agricultural biotechnology, 2018. 16: S. 54–62.
- Gholizadeh, A.P. et al., Wirkung von Ingwerextrakt auf die 4T1-Brustkrebszelllinie in Balb/c-Mäusen. Clinical Cancer Drugs, 2021. 8(1): S. 43–49.