Menschliche Nabelvenen-Endothelzellen (HUVEC)
HUVEC sind primäre Endothelzellen, die ein wichtiges Instrument in der biomedizinischen Forschung darstellen. Sie helfen Forschern bei der Untersuchung von Angiogenese, Gefäßbiologie und Krankheiten wie Atherosklerose und Krebs. HUVECs werden verwendet, um das Verhalten von Endothelzellen, zelluläre Signalmechanismen und Medikamententests zu erforschen, und bieten wertvolle Einblicke in potenzielle Therapien oder Behandlungen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Sie dienen auch als Modellsystem für gefäßbiologische Studien.
Dieser Artikel enthält alle grundlegenden Informationen, die Sie für die Arbeit mit HUVEC-Zellen benötigen. Er behandelt:
- Herkunft und allgemeine Eigenschaften von HUVEC-Zellen
- Informationen über die Kultivierung der HUVEC-Zelllinie
- HUVEC-Zelllinie: Vorteile und Beschränkungen
- Anwendungen von HUVEC-Zellen in der Forschung
- Veröffentlichungen über HUVEC-Zellen
- Ressourcen für die HUVEC-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
1. Herkunft und allgemeine Eigenschaften von HUVEC-Zellens
Das Wissen über den Ursprung und die allgemeinen Eigenschaften einer Zelllinie ist entscheidend für die Entscheidung, ob sie für Ihre Studie geeignet ist. Dieser Abschnitt hilft Ihnen, diese wesentlichen Informationen über HUVEC-Endothelzellen zu erfahren: Wozu werden HUVEC-Zellen verwendet? Was ist die vollständige Form von HUVEC-Zellen? Was sind die charakteristischen Merkmale von HUVEC? Was ist die Morphologie von HUVEC? Welchen Durchmesser haben HUVECs? Was ist die Huvec-Zellgröße?
- HUVEC-Zellen werden aus dem Endothel der menschlichen Nabelschnurvene entnommen.
- Die Morphologie der HUVECs ist endothelähnlich. Sie sind in der Regel polygonal geformt und haben einen runden Zellkern in der Mitte.
- Die Größe der HUVEC-Zellen beträgt 17 μm im Durchmesser.
- Diese Endothelzellen sind diploid. Sie besitzen eine modale Chromosomenzahl von 46.
HUVEC TERT2
HUVEC TERT2 ist eine immortalisierte Zelllinie, die von primären humanen Nabelvenenendothelzellen (HUVECs) abstammt. Sie wurde entwickelt, indem das menschliche Telomerase-Reverse-Transkriptase (TERT)-Gen in das Genom der HUVEC-Zellen eingeführt wurde. Diese Modifikation trug dazu bei, ihre Lebensdauer in der Kultur zu verlängern, was längerfristige Experimente ohne die mit den primären HUVECs verbundenen Einschränkungen ermöglicht.
Was ist der Unterschied zwischen HUVEC und HMEC-1?
Die Struktur und Komplexität der Endothelzelllinien HUVEC und HMEC-1 sind vergleichbar. Allerdings weisen die HMEC-1-Zellen eine homogenere Population auf als die HUVEC-Zellen in Bezug auf Zellgröße und Granularität. Dies könnte die Schwankungen in den experimentellen Daten verringern.
2.informationen über die Kultivierung der HUVEC-Zelllinie
Dieser Abschnitt des Artikels soll Ihnen wichtige Informationen über die HUVEC-Zellkultur vermitteln. Dies wird Ihre Arbeit mit diesen Zellen erheblich erleichtern. Hier finden Sie Antworten auf die folgenden häufig gestellten Fragen: Was ist die HUVEC-Verdopplungszeit? Wie hoch ist die Aussaatdichte von HUVEC? Wie viele Passagen gibt es bei HUVECs? Was ist ein HUVEC-Zellmedium? Wie kultiviert man HUVECs?
Wichtige Punkte für die Kultivierung von HUVEC-Zellen
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Verdopplungszeit: |
Die HUVEC-Verdopplungszeit beträgt etwa 23,5 Stunden. Sie kann jedoch je nach Zellkulturbedingungen und Passagenzahl variieren. |
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Adhärent oder in Suspension: |
Die HUVEC sind eine adhärente Zelllinie. Die Zellen wachsen und bilden Monolayer. |
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Teilungsverhältnis: |
Das Subkultivierungsverhältnis für HUVECs beträgt 1:2 bis 1:4. Zur Aussaat werden die Zellen mit 1x Phosphatpuffersalzlösung gewaschen und mit einer Dissoziationslösung (Accutase) für 8 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur versetzt. Anschließend wird Kulturmedium zugegeben, und die abgelösten Zellen werden zentrifugiert. Der Überstand wird verworfen, und das Zellpellet wird vorsichtig resuspendiert. Die Zellen werden für das Wachstum in eine neue Kulturflasche gegeben. |
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Wachstumsmedium: |
Für die Kultur von HUVEC-Zellen wird Endothelial Cell Growth Medium verwendet. Das Medium wird alle 2-3 Tage ausgetauscht. HUVECs sind für bis zu 8-10 Passagen geeignet. |
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Wachstumsbedingungen: |
Die menschliche Endothelzelllinie (HUVEC) wird in einem befeuchteten Inkubator mit 5% CO2 bei 37°C gehalten. |
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Lagerung: |
HUVEC-Zellen werden in der Regel bei Temperaturen unter -150 °C in einem Ultratiefkühlschrank oder in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff gelagert. Dadurch wird die Lebensfähigkeit der Zellen über einen längeren Zeitraum erhalten. |
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Einfrierverfahren und Medium: |
Für die Konservierung von HUVEC-Zellen wird das Einfriermedium CM-1 oder CM-ACF empfohlen. Im Allgemeinen wird ein langsames Einfrierverfahren empfohlen, da es nur einen Temperaturabfall von 1 °C pro Minute zulässt, was einen Schock der Zellen verhindert und ihre Lebensfähigkeit erhält. |
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Auftauprozess: |
Um gefrorene Zellen aufzutauen, legen Sie sie für 40 bis 60 Sekunden in ein vorgewärmtes Wasserbad bei 37 °C, bis nur noch ein kleiner Eisklumpen übrig ist. Geben Sie dann frisches Medium zu den Zellen und zentrifugieren Sie sie. Dieser Schritt ist notwendig, um die Zellen von Resten des Gefriermediums zu befreien. Resuspendieren Sie das Zellpellet und übertragen Sie die Zellen in einen neuen Kolben mit dem Kulturmedium. |
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Biosicherheitsstufe: |
Für den ordnungsgemäßen Umgang mit HUVEC-Zellkulturen ist ein Labor der Biosicherheitsstufe 1 erforderlich. |
3. Vorteile und Beschränkungen
Wie andere menschliche Zelllinien haben auch HUVEC-Zellen ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen. In diesem Abschnitt werden wir uns mit einigen bemerkenswerten Vorteilen befassen, die ihre Verwendung in der Forschung erheblich beeinflussen.
Vorteile
Die wichtigsten Vorteile der HUVEC-Zellen sind:
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Endothelzellmodell
Äußerst relevante Modelle für die Untersuchung der Angiogenese, der Gefäßbiologie und von Krankheiten im Zusammenhang mit der Endothelfunktion.
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Einfach zu kultivieren
Relativ einfach aus der menschlichen Nabelschnur zu isolieren. Sie stellen keine besonderen Anforderungen an die Zellkultur und sind in Forschungslabors leicht zu kultivieren.
Beschränkungen
Die mit der HUVEC-Endothelzelllinie verbundenen Einschränkungen sind:
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Begrenzte Lebenserwartung
HUVECs haben eine begrenzte Lebensdauer, die in der Regel 8 bis 10 Passagen beträgt, was eine Einschränkung für Langzeitexperimente darstellt. Mit zunehmender Anzahl der Passagen kann es zu einer Seneszenz kommen.
4. Anwendungen von HUVEC-Zellen in der Forschung
HUVEC-Zellen bieten ein erhebliches Potenzial für verschiedene Anwendungen im biomedizinischen Bereich. Im Folgenden werden wir einige wichtige Forschungsanwendungen von HUVEC-Zellen hervorheben.
- Studien zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Die HUVEC-Zelllinie ist ein wertvolles Endothelzellmodell, das Einblicke in die Mechanismen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Atherosklerose, Thrombose und Bluthochdruck ermöglicht. Forscher nutzen diese Zellen, um die Mechanismen zu untersuchen, die der endothelialen Dysfunktion, dem oxidativen Stress und der Entzündung zugrunde liegen. In einer Studie aus dem Jahr 2020 wurde beispielsweise mit HUVECs untersucht, dass die lange nichtkodierende RNA TTTY15 eine zentrale Rolle bei der Verbesserung der durch Hypoxie verursachten Schädigung von Gefäßendothelzellen spielt, indem sie auf die miRNA-186-5p-Achse abzielt [1].
- Krebsforschung: HUVECs sind ideal für die Untersuchung der Gefäßbiologie. Daher werden sie zur Erforschung der Tumorangiogenese und der Interaktionen zwischen Endothelzellen eingesetzt. Dies hilft den Forschern zu verstehen, wie Tumore eine überschüssige Blutversorgung erhalten und sich vermehren. Hui Wang und Kollegen fanden beispielsweise heraus, dass Exosomen, die von oralen Plattenepithelkarzinomen (OSCC) freigesetzt werden, die miRNA-210-3p-Spiegel erhöhen und die Ephrin A3-Expression in HUVEC-Zellen verringern und die Bildung von Röhren durch die Regulierung der PI3K/AKT-Kaskade fördern, wie durch den HUVEC-Röhrenbildungstest bestätigt wurde [2].
- Medikamententests: HUVEC-Endothelzellen werden häufig für Medikamententests verwendet. Forscher können die Wirksamkeit, Toxizität und mögliche Nebenwirkungen von Naturstoffen, Nanopartikeln und anderen therapeutischen Wirkstoffen in vitro mit HUVECs untersuchen. In einer Studie wurde beispielsweise die Toxizität von aus Rheumarippenextrakt synthetisierten Silbernanopartikeln mit HUVEC-Zellen untersucht [3].
5. Veröffentlichungen mit HUVEC-Zellen
In diesem Abschnitt des Artikels werden einige häufig zitierte und interessante Forschungspublikationen aufgeführt, in denen HUVEC-Zellen verwendet werden.
Diese Studie wurde in Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology (2019) veröffentlicht. Sie besagt, dass Gamma-Aminobuttersäure (GABA), ein Neurotransmitter, H2O2-induzierten oxidativen Stress in HUVEC-Zellen hemmt und somit ein wirksames pharmakologisches Mittel gegen oxidative Schäden im Zusammenhang mit kardiovaskulären Erkrankungen sein könnte.
In dieser in Biochemical and Biophysical Research Communications (2020) veröffentlichten Studie wurde untersucht, wie Östrogen einen Signalüberträger, Glykoprotein130 (gp130), in HUVEC-Zellen reguliert.
Substratsteifigkeit reguliert Migration und Angiogenesepotenzial von A549-Zellen und HUVECs
Dieser Forschungsartikel im Journal of Cellular Physiology (2017) untersuchte die Auswirkungen einer unterschiedlichen Substratsteifigkeit auf die Migration und Angiogenese von Endothelzellen (A549 und HUVECs). Sie führten die HUVEC-Migrations- und HUVEC-Angiogenese-Assays durch, um diese Effekte zu bewerten.
Lysosomale Ablagerung von Kupferoxid-Nanopartikeln löst den Tod von HUVEC-Zellen aus
Diese Forschungsarbeit in Biomaterials (2018) untersucht die möglichen Mechanismen, die für die Toxizität von Kupferoxid-Nanopartikeln in vaskulären Endothelzellen verantwortlich sind.
In dieser Studie in Medicine (2020) wird vorgeschlagen, dass ein natürlicher Wirkstoff, Quercetin, die TNF-alpha-vermittelte HUVEC-Apoptose und Entzündung durch Regulierung der AP-1- und NF-kB-Signalwege unterdrückt.
6. Ressourcen für die HUVEC-Zelllinie: Protokolle, Videos und mehr
Im Folgenden finden Sie einige Online-Ressourcen zu HUVEC-Zellen.
- HUVEC-Transfektion: Dieser Website-Link bietet umfassendes Wissen über die HUVEC-Transfektion. Er enthält zum Beispiel Informationen über Transfektionsreagenzien und ein Protokoll für die In-vitro-HUVEC-Transfektion.
Der folgende Link enthält das HUVEC-Zellkulturprotokoll.
- HUVEC-Zellkultur: Dieses Dokument hilft Ihnen dabei, HUVEC-Zellkulturprotokolle für die Subkultivierung und den Umgang mit kryokonservierten Kulturen zu lernen.
Referenzen
- Zheng, J., et al., LncRNA TTTY15 reguliert Hypoxie-induzierte vaskuläre Endothelzellschäden über miR-186-5p bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Europäische Zeitschrift für medizinische und pharmakologische Wissenschaften, 2020. 24(6).
- Wang, H., et al., OSCC exosomes regulate miR-210-3p targeting EFNA3 to promote oral cancer angiogenesis through the PI3K/AKT pathway. BioMed research international, 2020. 2020.
- Unal, İ. und S. Egri, B iosynthesis of silver nanoparticles using the aqueous extract of Rheum ribes, characterization and the evaluation of its toxicity on HUVECs and Artemia salina. Anorganische und Nano-Metallchemie, 2022: S. 1-14.