BEAS-2B-Zellen – BEAS-2B-Zellen in der Forschung zu Atemwegserkrankungen: Ein umfassender Leitfaden
BEAS-2B ist eine immortalisierte und nicht-tumorogene menschliche Lungenepithelzelllinie. Sie ist ein weit verbreitetes In-vitro-Modell zur Untersuchung der Reaktion von Lungenzellen auf verschiedene Karzinogene und toxische Substanzen. Darüber hinaus ist sie ein wertvolles Forschungsinstrument zur Untersuchung verschiedener Atemwegsinfektionen und -erkrankungen, wie beispielsweise COVID-19 und Lungenkarzinome.
- Wachstumsmedium
- Für die Kultivierung der BEAS-2B-Lungenzelllinie wird BEGM-Medium (Bronchial Epithelial Cell Growth Medium) mit 10 % fötalem Rinderserum verwendet. Das Medium sollte alle 2 bis 3 Tage erneuert werden.
- Verdopplungszeit
- Die Verdopplungszeit der BEAS-2B-Population beträgt etwa 26 Stunden.
- Wachstumsart
- BEAS-2B ist eine epithelähnliche adhärente Zelllinie.
- Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
- Cytion – BEAS-2B bestellen
In diesem Artikel werden wir nahezu alle Aspekte der Lungenzelllinie BEAS-2B behandeln, einschließlich ihrer Herkunft, Informationen zur Zellkultur, Vor- und Nachteile sowie Anwendungsmöglichkeiten in der Forschung. Insbesondere werden wir folgende Punkte behandeln:
- Herkunft und allgemeine Eigenschaften der BEAS-2B-Zellen
- BEAS-2B-Zelllinie: Informationen zur Kultivierung
- Vor- und Nachteile der BEAS-2B-Zellen
- Anwendungen der BEAS-2B-Zelllinie in der Forschung
- BEAS-2B-Zellen: Forschungsveröffentlichungen
- Zellkulturprotokolle
1. Herkunft und allgemeine Merkmale der BEAS-2B-Zellen
Das Erste, worauf man bei einer Zelllinie achtet, sind ihre Herkunft und ihre allgemeinen Eigenschaften. Hier erfahren Sie die wichtigsten Merkmale und die Herkunft der humanen Bronchialepithelzellen BEAS-2B. Sie lernen: Was ist die BEAS-2B-Lungenzelllinie? Um welche Art von Zellen handelt es sich bei BEAS-2B? Was ist der Ursprung der BEAS-2B-Zellen?
- BEAS-2B, die Bronchialepithelzelllinie, wurde 1988 von der Gruppe um Curtis C. Harris aus nicht-kanzerösem menschlichem Lungengewebe entwickelt [1].
- BEAS-2B-Zellen weisen eine epithelähnliche Morphologie auf.
HBEpC vs. BEAS-2B
HBEpC sind primäre menschliche Bronchialepithelzellen. Ähnlich wie BEAS-2B handelt es sich um normale menschliche Bronchialepithelzellen. Im Vergleich zu den immortalisierten BEAS-2B-Zellen haben sie jedoch eine begrenzte Lebensdauer. Beide Zelllinien können zur Erforschung der Lungenbiologie, der Toxikologie und zur Modellierung von Erkrankungen verwendet werden.
BEAS-2B-Zelllinie: Informationen zur Kultivierung
Informationen zur Kultivierung einer Zelllinie können Ihnen die Arbeit damit erleichtern. In diesem Abschnitt des Artikels erfahren Sie alles Wissenswerte über die Kultivierung der BEAS-2B-Lungenzelllinie. Insbesondere erfahren wir: Wie lang ist die Verdopplungszeit von BEAS-2B? Was ist BEAS-2B-Medium? Ist die BEAS-2B-Zelllinie adhärent? Wie kultiviert man BEAS-2B-Zellen?
Wichtige Punkte zur Kultivierung von BEAS-2B-Zellen
Verdopplungszeit:
Die Verdopplungszeit der BEAS-2B-Population beträgt etwa 26 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
BEAS-2B ist eine epithelähnliche adhärente Zelllinie.
Zelldichte:
Die für die BEAS-2B-Zelllinie empfohlene Zelldichte beträgt 1 bis 2 × 10⁴ Zellen/cm². Adhärente BEAS-2B-Zellen werden mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung gespült und bei Raumtemperatur einige Minuten lang mit Accutase inkubiert. Nachdem sich die Zellen gelöst haben, wird frisches Medium hinzugefügt und die Zellen werden durch Zentrifugation gewonnen. Die geernteten Zellen werden vorsichtig resuspendiert und zur Kultivierung in den neuen Kolben überführt.
Wachstumsmedium:
Für die Kultivierung der BEAS-2B-Lungenzelllinie wird BEGM-Medium (Bronchial Epithelial Cell Growth Medium) mit 10 % fötalem Rinderserum verwendet. Das Medium sollte alle 2 bis 3 Tage erneuert werden.
Wachstumsbedingungen:
Die BEAS-2B-Kultur wird bei 37 °C in einem befeuchteten Inkubator mit einer kontinuierlichen Zufuhr von 5 % CO₂ gehalten.
Lagerung:
Gefrorene BEAS-2B-Zellfläschchen können in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff oder in einem elektrischen Gefrierschrank bei einer Temperatur unter -150 °C gelagert werden.
Einfrierverfahren und Medium:
Zum Einfrieren der BEAS-2B-Lungenzelllinie werden die Einfriermedien CM-1 oder CM-ACF verwendet. Die Zellen werden mit einer Temperaturabnahme von nur 1 °C pro Minute eingefroren, um die Lebensfähigkeit der Zellen zu schützen. Diese Methode wird als langsames Einfrieren bezeichnet.
Auftauprozess:
Gefrorene oder kryokonservierte BEAS-2B-Kulturen werden 40 bis 60 Sekunden lang in einem 37 °C warmen Wasserbad, das ein antimikrobielles Mittel enthält, aufgetaut. Anschließend werden die Zellen mit Medium versetzt und können direkt in neuen Flaschen kultiviert werden oder zentrifugiert werden, um Bestandteile des Gefriermediums zu entfernen. Die gewonnenen Zellen werden dann resuspendiert und kultiviert. Im erstgenannten Fall wird das Gefriermedium nach 24 Stunden entfernt.
Biosicherheitsstufe:
Für den Umgang mit BEAS-2B-Kulturen sind Laboratorien der Biosicherheitsstufe 1 erforderlich.
Vor- und Nachteile von BEAS-2B-Zellen
Wie andere Zelllinien weisen auch BEAS-2B-Zellen einige Vor- und Nachteile auf. Einige davon werden im Folgenden erläutert.
Vorteile
Zu den Vorteilen der BEAS-2B-Zelllinie gehören:
Immortalisierte Zelllinie
Die humane Bronchialepithelzelllinie BEAS-2B wurde immortalisiert. Daher wächst sie weiter, ohne in die Seneszenz überzugehen. Diese Eigenschaft der BEAS-2B-Zellen macht die wiederholte Entnahme von primären humanen Lungenepithelzellen mit kürzerer Lebensdauer überflüssig.
Einfach zu kultivieren
BEAS-2B-Kulturen sind leicht zu pflegen. Die Zellen wachsen und vermehren sich mühelos unter Standardkulturbedingungen. Es gibt keine aufwendigen oder komplizierten Anforderungen an die Zellkultur.
Humanen Ursprungs
Die BEAS-2B-Zelllinie ist menschlichen Ursprungs und für den Menschen relevant. Somit ist sie ein ideales In-vitro-Modell zur Untersuchung der Reaktionen, des Verhaltens und der Prozesse menschlicher Atemwegsepithelzellen.
Nachteile
Die mit der BEAS-2B-Lungenzelllinie verbundenen Nachteile sind:
Transformierte menschliche Lungenepithelzellen
BEAS-2B-Zellen sind mit dem Ad12-SV40-2B-Virus transformiert, was ihr Verhalten und ihre Reaktionen im Vergleich zu ursprünglichen, aus menschlichem Lungengewebe stammenden Bronchialepithelzellen verändern kann.
Anwendungen der BEAS-2B-Zelllinie in der Forschung
Die BEAS-2B-Zelllinie bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der biomedizinischen Forschung. Einige gängige Anwendungen von BEAS-2B-Zellen sind:
- Toxikologie: BEAS-2B-Zellen werden häufig verwendet, um die Genotoxizität und Zytotoxizität verschiedener Toxine, Umweltschadstoffe und Chemikalien zu untersuchen. Forscher nutzen diese Bronchialepithelzelllinie, um die schädlichen Auswirkungen dieser Substanzen auf die Lungengesundheit zu bewerten. Außerdem untersuchen sie die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen. So wurde beispielsweise in einer 2021 durchgeführten Studie die Toxizität von Cadmiummetall in der BEAS-2B-Zelllinie untersucht. Die Forschungsergebnisse zeigten, dass Cadmium durch Modulation des MAPK-Signalwegs Zelltod und mitochondriale Schäden in der BEAS-2B-Lungenzelllinie induzierte [2]. Eine weitere Studie nutzte die BEAS-2B-Zelllinie, um die Toxizität von Zinkoxid-Nanopartikeln unter oxidativem Stress zu bewerten [3].
- Modellierung von Atemwegserkrankungen: Die BEAS-2B-Zelllinie ist ein hervorragendes Forschungsinstrument und In-vitro-Modell zur Untersuchung von Atemwegserkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), Asthma, Lungenkrebs und Virusinfektionen wie SARS-CoV-2. Forscher neigen dazu, krankheitsrelevante Zustände in der BEAS-2B-Zelllinie zu induzieren und die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen. Dies hilft dabei, potenzielle Wirkstoffziele zu identifizieren und personalisierte Therapien zu entwickeln. Eine im Jahr 2022 durchgeführte Studie nutzte die BEAS-2B-Zelllinie und untersuchte die Rolle von Östrogen und seinen Rezeptoren bei der SARS-CoV-2-Infektion. Die Ergebnisse zeigten, dass eine höhere Expression des Östrogenrezeptors GPER1 die SARS-CoV-2-Viruslast in BEAS-2B-Zellen reduziert. Daher könnte er an der SARS-CoV-2-Virusinfektion oder -Replikation beteiligt sein [4].
5. BEAS-2B-Zellen: Forschungsarbeiten
Im Folgenden finden Sie einige interessante und häufig zitierte Forschungsstudien zu BEAS-2B-Zellen.
Toxizität von Graphen in normalen menschlichen Lungenzellen (BEAS-2B)
Diese Studie wurde 2011 im Journal of Biomedical Nanotechnology veröffentlicht. Die Forschung kam zu dem Ergebnis, dass Graphitoxid in der normalen Bronchialepithelzelllinie (BEAS-2B) Apoptose und Zytotoxizität induziert.
Dieser Forschungsartikel wurde im Journal of Microbiology and Biotechnology (2014) veröffentlicht. Diese Studie untersuchte das therapeutische Potenzial von Naringenin, einem Flavonoid, in der BEAS-2B-Zelllinie. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Naringenin BEAS-2B-Lungenzellen vor durch Paraquat induzierter Toxizität oder oxidativen Schäden schützt.
Diese Studie wurde in Inhalation Toxicology (2011) veröffentlicht. Darin untersuchten die Forscher die toxische Wirkung magnetischer Nanopartikel mit amorphen Siliziumdioxidbeschichtungen in der BEAS-2B-Zelllinie in vitro.
Dieser Artikel in „Biomedicine & Pharmacotherapy“ (2022) legt nahe, dass Ursodeoxycholsäure die abnormale Migration von Atemwegsepithelzellen hemmen und Schäden verhindern kann, die durch die Wechselwirkung zwischen dem SARS-CoV-2-Spike-Protein und ACE-2 verursacht werden. Somit könnte sie zur Wiederherstellung der epithelialen Basalschicht beitragen.
Diese Studie wurde 2019 im Journal of Toxicology and Environmental Health veröffentlicht. Die Forschungsergebnisse besagen, dass eine chronische Radonbelastung die Karzinogenese in menschlichen Bronchialepithelzellen (BEAS-2B) durch Aktivierung von microRNA-34a fördern kann.
Zellkulturprotokolle
Das Zellkulturprotokoll für BEAS-2B-Zellen wird hier beschrieben.
- BEAS-2B-Subkultivierung: Dieses Dokument informiert Sie über BEAS-2B-Medien und Subkultivierungsverfahren.
- BEAS-2B-Zelllinie: Diese Website enthält alle grundlegenden Informationen, die Sie benötigen, um mit der BEAS-2B-Zelllinie zu arbeiten, einschließlich der Medien und Protokolle für den Umgang mit proliferierenden und kryokonservierten Kulturen.
Referenzen
- Han, X., et al., Human lung epithelial BEAS-2B cells exhibit characteristics of mesenchymal stem cells. PLoS One, 2020. 15(1): S. e0227174.
- Cao, X., et al., Cadmium induzierte in BEAS-2B-Zellen Apoptose und Mitochondrienschäden über den MAPK-Signalweg. Chemosphere, 2021. 263: S. 128346.
- Heng, B.C., et al., Die Toxizität von Zinkoxid (ZnO)-Nanopartikeln auf menschliche Bronchialepithelzellen (BEAS-2B) wird durch oxidativen Stress verstärkt. Food and Chemical Toxicology, 2010. 48(6): S. 1762–1766.
- Costa, A.J. et al., Die Überexpression des Östrogenrezeptors GPER1 und eine Behandlung mit G1 reduzieren die SARS-CoV-2-Infektion in BEAS-2B-Bronchialzellen. Molecular and Cellular Endocrinology, 2022. 558: S. 111775.