DU-145-Zellen – Ein umfassender Leitfaden für Forscher
DU-145 ist eine menschliche Prostatakarzinom-Zelllinie, die in der biomedizinischen Forschung weit verbreitet ist. Diese Zellen dienen als unschätzbares Modell für die Erforschung der Biologie von Prostatakrebs sowie für Arzneimitteltests und -entwicklung. Darüber hinaus nutzen Forscher DU-145-Zellen auch zur Untersuchung der molekularen Mechanismen, die der Entstehung, dem Wachstum und dem Fortschreiten von Prostatakrebs zugrunde liegen.
- Wachstumsmedium
- EMEM (Eagle's Minimum Essential Medium) mit Medienzusätzen, d. h. 10 % fötales Rinderserum (FBS), 2 mM L-Glutamin, 2,2 g/l NaHCO₃ und EBSS. Das Medium wird 2 bis 3 Mal pro Woche erneuert.
- Verdopplungszeit
- Die Verdopplungszeit von DU-145 liegt zwischen 30 und 40 Stunden.
- Wachstumsart
- DU-145 ist eine adhärente Zelllinie.
- Biologische Sicherheitsstufe
- BSL-1
- Erhältlich bei
- Cytion – DU-145 bestellen
- Allgemeine Informationen und Herkunft der Zelllinie DU-145
- Kultivierung von DU-145-Zellen
- DU-145-Zelllinie: Vorteile und Einschränkungen
- Forschungsanwendungen von DU-145-Zellen
- 5. Forschungspublikationen zu DU-145-Zellen
- Ressourcen zur DU-145-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
- Häufig gestellte Fragen
Allgemeine Informationen und Herkunft der DU-145-Zelllinie
Bevor man mit einer Zelllinie arbeitet, ist es unerlässlich, ihre grundlegenden Eigenschaften und ihre Herkunft zu verstehen. Dieser Abschnitt vermittelt ein umfassendes Verständnis der Eigenschaften und der Herkunft der DU-145-Zelllinie. Sie erfahren: Was sind DU-145-Krebszellen? Wie sieht die Morphologie von DU-145-Zellen aus? Was ist der Unterschied zwischen PC-3 und DU-145?
- DU-145, eine menschliche Prostatakrebs-Zelllinie, wurde aus dem Gehirn eines kaukasischen Mannes (69 Jahre alt) mit metastasiertem Prostatakarzinom gewonnen. Diese Zellen wurden erstmals 1978 von K.R. Stone und Kollegen hinterlegt.
- Wie die PC-3-Prostatakrebszellen exprimieren auch DU-145-Zellen Androgenrezeptoren. Wenn diese Zellen jedoch einer Behandlung mit Androgenliganden unterzogen werden, zeigen sie keine Aktivität von Androgenrezeptor-responsiven Genen und gelten daher als androgenunabhängige Zellen.
- DU-145-Zellen weisen eine epitheliale Morphologie auf.
- DU-145-Zellen sind hypotriploid und weisen eine modale Chromosomenzahl von 64 auf. Sie weisen mehrere Markerchromosomen auf, wie z. B. del(11)(q23), t(11q12q), 16q+, del(1)(p32) und del(9)(p11).
PC-3 vs. DU145
Beide Prostatakrebs-Zelllinien sind androgenrezeptorunabhängig. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihres tumorigenen und metastatischen Potenzials. Bei Injektion in eine immungeschwächte Maus bildet die PC-3-Zelllinie ein hochmetastatisches Adenokarzinom des Grades IV. Im Gegensatz dazu entwickelt die DU-145-Zelllinie einen Prostatakrebs mit mäßigem Metastasierungspotenzial [1].
Kultivierung von DU-145-Zellen
Die DU-145-Zelllinie wird in Forschungslabors für Prostatakrebs häufig verwendet. Sie sollten die folgenden wichtigen Punkte kennen, um eine einfache und effiziente Kultivierung zu ermöglichen. Dieser Abschnitt enthält Informationen zum DU-145-Medium, zur Verdopplungszeit, zu den Zellkulturbedingungen und zu den Protokollen.
Wichtige Punkte für die Kultivierung von DU-145-Zellen
Verdopplungszeit der Population:
Die Verdopplungszeit von DU-145 liegt zwischen 30 und 40 Stunden.
Adhärent oder in Suspension:
DU-145 ist eine adhärente Zelllinie.
Aussaatdichte:
DU-145-Zellen werden bei einer empfohlenen Zelldichte von 2 × 10⁴ Zellen/cm² ausgesät. Bei dieser Dichte bilden die Zellen in fast 4 Tagen eine konfluente Monoschicht. Zur Aussaat werden die Zellen mit 1× Phosphatpuffer-Kochsalzlösung gewaschen und mit der Passagierungslösung Accutase inkubiert. Nach 8 bis 10 Minuten Inkubation bei Raumtemperatur werden die Zellen mit frischem Kulturmedium versetzt und zentrifugiert. Das gewonnene Zellpellet wird vorsichtig resuspendiert, und die Zellen werden zur Weiterkultur in neue Kulturflaschen überführt.
Wachstumsmedium:
EMEM (Eagle's Minimum Essential Medium) mit Medienzusätzen, d. h. 10 % fötales Rinderserum (FBS), 2 mM L-Glutamin, 2,2 g/l NaHCO₃ und EBSS. Das Medium wird 2- bis 3-mal pro Woche erneuert.
Wachstumsbedingungen:
DU-145-Kulturen werden in einem befeuchteten Inkubator bei 37 °C mit einer 5 %igen CO₂-Quelle gehalten.
Lagerung:
DU-145-Zellen werden in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff oder bei einer Temperatur unter -150 °C in einem elektrischen Gefrierschrank gelagert, um die Lebensfähigkeit der Zellen langfristig zu erhalten.
Einfrierverfahren und Medium:
Für DU-145-Prostatakrebszellen werden die Einfriermedien CM-1 oder CM-ACF empfohlen. Zum Einfrieren der Zellen wird eine langsame Einfriermethode gewählt, bei der die Temperatur schrittweise um 1 °C sinkt. Dies verhindert einen Schock für die Zellen und trägt zur Erhaltung ihrer Lebensfähigkeit bei.
Auftauprozess:
Gefrorene DU-145-Zellfläschchen werden schnell in einem 37 °C warmen Wasserbad für 40 bis 60 Sekunden aufgetaut. Anschließend werden die Zellen mit Kulturmedien versetzt und zentrifugiert, um Bestandteile des Einfriermediums zu entfernen. Die gewonnenen Zellen werden in einem Wachstumsmedium resuspendiert und zur Vermehrung in die Flasche gegeben. Die Erholung nach dem Einfrieren dauert fast 24 Stunden.
Biosicherheitsstufe:
Für die Kultivierung der androgenrezeptorunabhängigen Zelllinie DU145 sind Einrichtungen der Biosicherheitsstufe 1 erforderlich.
DU-145-Zelllinie: Vorteile und Einschränkungen
Wie andere Zelllinien auch, weist die Prostatakrebs-Zelllinie DU-145 einige Vor- und Nachteile auf. Diese Eigenschaften können Ihnen bei der Entscheidung über den Einsatz in Ihrer Forschung helfen. Die wichtigsten Vor- und Nachteile von DU-145-Zellen sind im Folgenden aufgeführt.
Vorteile
Die Vorteile von DU-145-Zellen sind:
Tumorigenität
DU-145 ist eine aggressive, tumorigenische Prostatakrebs-Zelllinie mit mäßigem Metastasierungspotenzial. Sie wird zur Entwicklung des DU-145-Xenotransplantatmodells in immunsupprimierten Mäusen verwendet, um die Biologie, Entwicklung und das Wachstum von Prostatakrebs in vitro und in vivo zu untersuchen.
Androgenrezeptorunabhängigkeit
DU-145-Prostatakrebszellen sind androgenrezeptorunabhängig. Sie sind für ihr Wachstum nicht auf Androgene angewiesen und zeigen auf zellulärer und molekularer Ebene keine Reaktion, wenn sie mit Androgenen behandelt werden. Ideal für die Erforschung der Mechanismen des hormonunabhängigen Prostatakrebses.
Einschränkungen
Die Einschränkungen der DU-145-Zelllinie sind:
In-vitro-Modell
DU-145 ist ein In-vitro-Zellmodell für metastasiertes Prostatakarzinom, sodass es die Komplexität primärer Prostatatumoren möglicherweise nicht vollständig widerspiegelt. Darüber hinaus lässt es sich aufgrund spezifischer Eigenschaften wie der Androgenrezeptorunabhängigkeit möglicherweise nicht auf alle Prostatakrebsarten und -subtypen übertragen.
Forschungsanwendungen von DU-145-Zellen
Die Prostatakrebs-Zelllinie DU-145 findet in der Forschung vielfältige Anwendung. Hier sind einige vielversprechende Anwendungsbereiche aufgeführt.
- Biologie des Prostatakrebses: DU-145 ist ein relevantes Modell zur Untersuchung der Biologie des Prostatakrebses. Forscher nutzen diese Zellen, um molekulare Mechanismen zu erforschen, die die Entstehung, das Fortschreiten und die Metastasierung von Krebs vorantreiben. Darüber hinaus werden auch genetische Veränderungen untersucht, die häufig mit Prostatakrebs assoziiert sind. Im Jahr 2021 durchgeführte Forschungsarbeiten untersuchten die DU-145-Zellen, um potenzielle Biomarker für effiziente diagnostische und therapeutische Anwendungen zu identifizieren. Die Studie schlug Aktin Gamma 1 (ACTG1) als potenziellen Prostatakrebs-Biomarker vor, da es die Proliferation von Krebszellen fördert und die Metastasierung über die Aktivierung des MAPK/ERK-Signalwegs reguliert [2].
- Wirkstoffscreening und -entwicklung: DU-145-Prostatakrebszellen werden häufig eingesetzt, um die Zytotoxizität und Wirksamkeit potenzieller Krebsmedikamente zu testen. Dies hilft Forschern dabei, neue Medikamente zu identifizieren, Arzneimittelresistenzen zu verstehen und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufzuklären. Eine im Jahr 2022 durchgeführte Studie untersuchte die zytotoxische Wirkung einer harzartigen Mischung, Propolis oder Bienenleim, in den Prostatakrebs-Zelllinien PC-3 und DU-145. Die Studie zeigte wachstumshemmende Effekte dieser natürlichen Substanz in beiden Zelllinien und wies auf ihr Potenzial zur Krebsbekämpfung hin [3]. Eine weitere Studie wurde 2019 durchgeführt, um die antiproliferativen Wirkungen einer natürlichen Verbindung, Betain, in DU-145-Prostatakrebszellen zu untersuchen. Die Forschung zeigte, dass Betain antiproliferative Wirkungen entfaltet, indem es den durch oxidativen Stress vermittelten Zelltod und die Entzündung in DU-145-Zellen verstärkt [4].
5. Forschungsveröffentlichungen zu DU-145-Zellen
Im Folgenden finden Sie einige Forschungsarbeiten zur DU-145-Zelllinie.
Diese Studie, veröffentlicht in „Biological Trace Element Research“ (2020), legt nahe, dass Zinksulfat (ZnSO₄) in DU-145-Zellen durch die Induktion von Apoptose, morphologischen Veränderungen, oxidativen Schäden und Entzündungen antiproliferative Wirkungen entfaltet.
Dieser Forschungsartikel wurde 2020 in „BMC Complementary Medicine and Therapies“ veröffentlicht. Diese Studie untersuchte das zytotoxische und antimetastatische Potenzial eines Pflanzenextrakts, nämlich des Rindenextrakts von Annona muricata L., sowie seines bioaktiven Inhaltsstoffs Annonacin in der DU-145-Zelllinie.
Diese Veröffentlichung in IUBMB Life (2019) legte nahe, dass die Interaktion der langen nicht-kodierenden RNA LOXL1-AS1 mit miR-let-7a-5p und dem EGFR-Signalweg die Doxorubicin-Resistenz in DU-145-Prostatakrebszellen reguliert.
Dieser Artikel in „Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry“ (2020) stellte fest, dass die Herunterregulierung des Discoidin-Domain-Rezeptor-1-Gens (DDR1) den Zelltod von DU-145-Zellen verursacht und die epitheliale-mesenchymale Transition (EMT) durch Aktivierung des Pyk2/MKK7-Signalwegs hemmt.
Diese Studie im Journal of Food Biochemistry (2019) legte nahe, dass Casticin, ein Polymethoxyflavon, die Migration und Invasion von DU-145-Zellen durch Regulierung des Ras/Akt/NF-κB-Signalwegs hemmt.
Ressourcen zur DU-145-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
Es stehen zahlreiche Online-Ressourcen zur Prostatakrebs-Zelllinie DU-145 zur Verfügung. In diesem Abschnitt werden einige Ressourcen vorgestellt, die die Handhabung, Kultivierung und das Transfektionsprotokoll für diese Zellen erläutern:
- DU-145-Transfektion: Dieses Video-Tutorial ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Erlernen des Protokolls für die Transfektion von DU-145-Zellen.
Das Protokoll zur Zellkultur von DU-145 wird hier beschrieben.
- DU-145-Subkultivierung: Über diesen Link erfahren Sie mehr über das Protokoll zur Subkultivierung von DU-145-Zellen.
- DU-145-Zellen: Diese Website enthält zahlreiche nützliche Informationen über die DU-145-Zelllinie, darunter das DU-145-Medium, das Protokoll für die Subkultivierung sowie die Handhabung von proliferativen und kryokonservierten Kulturen.
Referenzen
- Lima, A.R., et al., Unterscheidung zwischen dem Exometabolom normaler und krebsartiger menschlicher Prostatazellen mittels GC-MS. Scientific Reports, 2018. 8(1): S. 5539.
- Xiao, L., et al., Die Unterdrückung der ACTG1-Expression induziert die epitheliale-mesenchymale Transition bei Prostatakrebs über den MAPK/ERK-Signalweg. DNA and Cell Biology, 2021. 40(11): S. 1445–1455.
- Gogacz, M., et al., Antikrebswirkung von Propolis-Extrakten, die mittels Kaltabscheidung gewonnen wurden, auf die Prostatakrebs-Zelllinien PC-3 und DU-145. Molecules, 2022. 27(23): S. 8245.
- Kar, F., et al., Betain hemmt die Zellproliferation durch Erhöhung der oxidativen Stress-vermittelten Apoptose und Entzündung in der menschlichen Prostatakrebszelllinie DU-145. Cell Stress and Chaperones, 2019. 24: S. 871–881.