SH-SY5Y-Zellen - Neuroblastomforschung und die neurowissenschaftliche Relevanz von SH-SY5Y-Zellen
Die SH-SY5Y-Zelllinie, die vom menschlichen Neuroblastom stammt, wird in der medizinischen Forschung zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen und zur Entwicklung von Medikamenten eingesetzt. Forscher verwenden diese Zellen in ihrer ursprünglichen undifferenzierten Form oder differenzieren sie in Zellen, die Neuronen ähneln.
Allgemeine Informationen und Herkunft der SH-SY5Y-Zelllinie
In diesem Abschnitt werden grundlegende Informationen über die SH-SY5Y-Zelllinie, einschließlich ihres Ursprungs, ihrer Definition und ihres zellulären Aufbaus, behandelt. Wir werden Fragen wie ihre Morphologie und die Herkunft der Zellen behandeln.
- SH-SY5Y ist eine vom Menschen stammende Zelllinie, die 1970 aus der Subklonierung der Neuroblastom-Zelllinie SK-N-SH hervorging.
- Die Stammzelllinie SK-N-SH wurde aus der Knochenmarksbiopsie einer vierjährigen Neuroblastom-Patientin entwickelt.
- SH-SY5Y-Zellen sind phänotypisch adrenerge und exprimieren dopaminerge Marker, was sie zu einem nützlichen In-vitro-Modell für die Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen, der Neurogenese und der Eigenschaften von Gehirnzellen macht [1].
- SH-SY5Y-Zellen wachsen als Klumpen lebensfähiger neuroblastischer Zellen mit Neuriten und haften nur lose aneinander.
- Die Zellgröße von SH-SY5Y-Zellen beträgt 12 μm.
- Die modale Chromosomenzahl für SH-SY5Y-Zellen beträgt 47, und sie besitzen einen seltenen Marker für Chromosom Nummer 1, die Trisomie von 1q, die durch die Einfügung einer zusätzlichen Kopie des 1q-Segments in den langen Arm von Chromosom 1 verursacht wird.
Kultivierung von SH-SY5Y-Zellen
In neurobiologischen Forschungslabors sind SH-SY5Y-Zellen die am häufigsten kultivierten Neuroblastomzellen. Um mit diesen Zellen arbeiten zu können, muss man wissen, welche Art von Wachstumsmedium für ihre Kultivierung geeignet ist, welche Wachstumseigenschaften sie haben, wie die optimale Aussaatdichte aussieht und wie man sie am besten einfriert. Dieser Abschnitt enthält wichtige Informationen über die Kultivierung von SH-SY5Y-Zellen, um Sie bei diesen Aspekten zu unterstützen.
Wichtige Punkte für die Kultivierung von SH-SY5Y-Zellen
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Populationsverdopplungszeit: Die durchschnittliche Populationsverdopplungszeit für SH-SY5Y-Zellen beträgt etwa 3 bis 4 Tage. |
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Adhärent oder in Suspension: SH-SY5Y-Zellen sind lose adhärente Zellen. Sie wachsen als Klumpen, wenn sie in hoher Dichte ausgesät werden. |
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Aussaatdichte: Die optimale Aussaatdichte für SH-SY5Y beträgt 1 x 104 Zellen/cm2. SH-SY5Y-Kulturen bestehen sowohl aus adhärenten als auch aus schwimmenden Zellen. |
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Wachstumsmedium: DMEM:Ham's F12-Medien, ergänzt mit 3,1 g/L Glukose, 10 % FBS und 1,6 mM L-Glutamin, sind ideal für das Wachstum der SH-SY5Y-Zelllinie. |
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Wachstumsbedingungen (Temperatur, CO2): SH-SY5Y-Zellen werden bei einer Temperatur von 37°C in einem befeuchteten Inkubator mit einer 5%igen CO2-Zufuhr gezüchtet. |
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Lagerung: Um die Lebensfähigkeit der SH-SY5Y-Zellen zu erhalten, werden sie in der Dampfphase von flüssigem Stickstoff bei einer Temperatur unter -150°C gelagert. |
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Einfrierverfahren und Medium: Zum Einfrieren von SH-SY5Y-Zellen werden CM-1- oder CM-ACF-Gefriermedien verwendet. Für das Einfrieren dieser Neuroblastom-Zelllinie wird eine langsame Gefriermethode gewählt, bei der die Temperatur schrittweise um 1 °C gesenkt wird. |
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Auftauprozess: Gefrorene Fläschchen mit SH-SY5Y-Zellen werden in ein Wasserbad mit einer Temperatur von 37 °C gestellt. Das Gefäß wird schnell geschüttelt, bis die Zellen auftauen und nur noch ein kleiner Eisklumpen übrig ist. |
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Biosicherheitsstufe: SH-SY5Y-Zellen können in einem Labor der Biosicherheitsstufe 1 kultiviert werden. |
SH-SY5Y-Zellen: Vorteile und Beschränkungen
Vorteile
- Differenzierung in Neuronen: SH-SY5Y-Zellen können mit Hilfe spezifischer Substanzen in funktionelle Neuronen differenziert werden, was eine bequemere Alternative zu primären Neuronen darstellt und ethische Bedenken im Zusammenhang mit deren Verwendung ausräumt [2].
- In-vitro-Modell für neurodegenerative Erkrankungen: Durch die Expression von molekularen Markern, einschließlich dopaminerger neuronaler Marker, eignen sich SH-SY5Y-Zellen für die Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson.
Beschränkungen
- Unsynchronisierter Zellzyklus: SH-SY5Y-Zellkulturen weisen unsynchronisierte Zellzyklen in einem undifferenzierten Zustand auf [3].
- Undefinierter Differenzierungszustand: SH-SY5Y-Zellen weisen einen undefinierten Differenzierungszustand auf, der von einem tumorigenen Neuroblastomzustand bis zu postmitotischen Neuronen oder neuralen Vorläuferzellen reicht. Sie exprimieren keine molekularen Marker wie reife Nervenzellen [4].
SH-SY5Y-Zellen für die In-vitro-Neuropharmakologie und die Entdeckung von Arzneimitteln
Anwendungen von SH-SY5Y-Zellen
Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen: SH-SY5Y-Zellen werden zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson eingesetzt. In einer Studie wurden SH-SY5Y-Zellen zum Beispiel mit dem Amyloid-β-Peptid 1-42 behandelt, um ein In-vitro-Modell der Alzheimer-Krankheit zu entwickeln. Die entwickelte Zelllinie wurde dann mit pcDNA-17A und 17A shRNA transfiziert, um die Wirkung der langen nicht-kodierenden RNA 17A auf Alzheimer-ähnliche Zellen zu untersuchen. Die Studie zeigte, dass LncRNA-17A die Apoptose und Autophagie von SH-SY5Y-Zellen reguliert und damit die Alzheimer-Krankheit nachahmt [5].
Entwicklung von Arzneimitteln: SH-SY5Y-Zellen werden für das Screening und die Validierung von Medikamenten auf ihre therapeutische Wirkung gegen neurodegenerative Erkrankungen verwendet. So wurde in einer Studie aus dem Jahr 2021 in SH-SY5Y-Zellen mit Hilfe eines Herbizids (Paraquat) Parkinsonismus ausgelöst, und anschließend wurde mit diesen Zellen das therapeutische Potenzial eines Flavonoids, Naringenin, untersucht. Die Verbindung zeigte in Zellmodellen eine schützende Wirkung gegen die durch die Parkinson-Krankheit verursachte Neurodegeneration und Neurotoxizität, was auf ihr Potenzial für die Entwicklung von Parkinson-Behandlungen hinweist [6].
Forschungspublikationen mit SH-SY5Y-Zellen
Es gibt eine Vielzahl von Forschungsstudien über SH-SY5Y-Zellen. In diesem Abschnitt werden einige wichtige Beispiele behandelt.
- LncRNA17A reguliert die Autophagie und Apoptose der SH-SY5Y-Zelllinie als In-vitro-Modell für die Alzheimer-Krankheit: In dieser Veröffentlichung wurde vorgeschlagen, dass LncRNA17A die Apoptose und Autophagie von SH-SY5Y-Zellen vermittelt, die experimentell in ein Alzheimer-Modell umgewandelt wurden.
- Naringenin lindert den Paraquat-induzierten dopaminergen Neuronenverlust in SH-SY5Y-Zellen und einem Rattenmodell der Parkinson-Krankheit: Diese Studie legt nahe, dass Naringenin-Verbindungen als Neuroprotektivum gegen ein experimentell entwickeltes Zell- und Tiermodell der Parkinson-Krankheit wirken.
- Biochemische Charakterisierung der proliferativen und differenzierten SH-SY5Y-Zelllinie als Modell für die Parkinson-Krankheit: Differenzierte SH-SY5Y-Zellen wurden verwendet, um verschiedene biochemische Prozesse zu charakterisieren und zu bewerten, die häufig bei der Parkinson-Krankheit untersucht werden.
- In-vitro-Wirkungen von Acitretin auf menschliche neuronale SH-SY5Y-Zellen: SH-SY5Y-Zellen wurden zur Untersuchung der neuronalen Differenzierung verwendet. Die Forscher untersuchten, dass Acitretin die Neuronendifferenzierung fördert und neurodegenerative und neurologische Entwicklungsstörungen sowie Gehirntumore behandelt.
- Umwandlung der SH-SY5Y-Zelllinie in neuronenähnliche Zellen: Untersuchung der elektrophysiologischen und biomechanischen Veränderungen: In dieser Studie wurden SH-SY5Y-Neuralblastomzellen durch Behandlung mit Retinsäure und Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF)-Molekülen in Neuronen umgewandelt und die biochemischen und elektrophysiologischen Veränderungen untersucht.
Ressourcen für SH-SY5Y-Zellen: Protokolle, Videos und mehr
Zu dieser berühmten Neuroblastom-Zelllinie gibt es mehrere Online-Ressourcen. Diese Ressourcen können Sie über die Handhabung und Pflege von SH-SY5Y-Kulturen aufklären.
Zellkultur-Protokolle
Die folgenden Website-Artikel können Ihnen helfen, Methoden für die Kultivierung, das Einfrieren und das Auftauen von SH-SY5Y-Zellen zu erlernen.
- Kultivierung von SH-SY5Y-Zellen: GrundlegendeInformationen über SH-SY5Y-Zellen, einschließlich des Auftauens, Einfrierens und Subkultivierens von Zellen.
- SH-SY5Y-Subkultivierung: Zeigt Informationen über die verwendeten Wachstumsmedien und die Subkultivierungsschritte für SH-SY5Y-Zellen.
- Transfektion von SH-SY5Y-Zellen: Dieses Dokument beschreibt ein transientes Transfektionsprotokoll für die SH-SY5Y-Zelllinie.
- Differenzierungsprotokoll: Dieses Video erklärt das Protokoll zur Differenzierung von SH-SY5Y-Zellen.
Wir gehen davon aus, dass dieser Artikel nützliche Informationen zur Handhabung, Kultivierung und Verwendung von SH-SY5Y-Zellen in Forschungsstudien liefert. Wenn Sie mit dieser Neuroblastom-Zelllinie arbeiten möchten, sollten Sie eine Bestellung bei uns in Betracht ziehen.
SH-SY5Y-Zelllinie: Häufig gestellte Fragen
Referenzen
- Carvajal-Oliveros, A., et al., The BE (2)-M17 cell line has a better dopaminergic phenotype than the traditionally used for Parkinson' s research SH-SY5Y, which is mostly serotonergic. IBRO Neuroscience Reports, 2022. 13: p. 543-551.
- Kovalevich, J. und D. Langford, Considerations for the use of SH-SY5Y neuroblastoma cells in neurobiology. Neuronal cell culture: methods and protocols, 2013: p. 9-21.
- Martin, E.-R., J. Gandawijaya, and A. Oguro-Ando, A novel method for generating glutamatergic SH-SY5Y neuron-like cells utilizing B-27 supplement. Frontiers in Pharmacology, 2022: S. 4042.
- Feles, S., et al., Streamlining culture conditions for the neuroblastoma cell line SH-SY5Y: a prerequisite for functional studies. Methoden und Protokolle, 2022. 5(4): p. 58.
- Wang, X., M. Zhang, und H. Liu, LncRNA17A reguliert Autophagie und Apoptose der SH-SY5Y-Zelllinie als In-vitro-Modell für die Alzheimer-Krankheit. Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 2019. 83(4): p. 609-621.
- Ahmad, M.H., et al., Naringenin mildert den Paraquat-induzierten dopaminergen neuronalen Verlust in SH-SY5Y-Zellen und einem Rattenmodell der Parkinson-Krankheit. Neuropharmakologie, 2021. 201: p. 108831.