Κυτταρική γραμμή Calu-3
Τα κύτταραCalu-3 αποτελούν μια ανθρώπινη κυτταρική σειρά επιθηλιακών κυττάρων των αεραγωγών που αντιπροσωπεύει μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα. Χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιοϊατρική έρευνα που περιλαμβάνει τη μελέτη της βιολογίας του καρκίνου του πνεύμονα, των αναπνευστικών ασθενειών, των αλληλεπιδράσεων ξενιστή-παθογόνου και της μεταφοράς φαρμάκων στους αεραγωγούς. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη θεραπειών για διάφορες αναπνευστικές διαταραχές.
Αυτό το άρθρο θα σας παράσχει ολοκληρωμένες γνώσεις σχετικά με την κυτταρική σειρά Calu-3. Εδώ, θα μάθετε:
- Προέλευση και γενικά χαρακτηριστικά των κυττάρων Calu-3
- Κυτταρική σειρά Calu-3: Πληροφορίες καλλιέργειας
- Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα των κυττάρων Calu-3
- Εφαρμογές της κυτταρικής σειράς Calu-3 στην έρευνα
- Κύτταρα Calu-3: Calu Calu: Ερευνητικές δημοσιεύσεις
- Πηγές για τα κύτταρα Calu-3: Και άλλα: πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα
1. Προέλευση και γενικά χαρακτηριστικά των κυττάρων Calu-3
Οι πρωταρχικές πληροφορίες που χρειάζεστε για μια κυτταρική σειρά είναι η προέλευση και τα γενικά χαρακτηριστικά της. Θα σας βοηθήσουν να αποφασίσετε τη χρήση της στην ερευνητική σας εργασία. Αυτή η ενότητα θα σας βοηθήσει να μάθετε αυτές τις επιτακτικές πληροφορίες για την κυτταρική σειρά Calu-3. Θα περιλαμβάνει: Τι είναι η κυτταρική σειρά CALU-3 Ποια είναι η μορφολογία των κυττάρων Calu-3 Ποια είναι η προέλευση των κυττάρων Calu-3
- Τα κύτταρα Calu-3 ελήφθησαν από την υπεζωκοτική συλλογή (μεταστατική περιοχή) ενός καυκάσιου άνδρα (25 ετών) με αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα. Η κυτταρική σειρά δημιουργήθηκε το 1975 από τους Jorgen Fogh και Germain Trempe από το Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
- Τα κύτταρα Calu-3 έχουν μορφολογία που μοιάζει με επιθήλιο.
- Το μέγεθος των κυττάρων Calu-3 κυμαίνεται από 8-9 έως 20 μικρά σε διάμετρο.
- Φέρουν μεταλλάξεις στα γονίδια K-RAS (G13D), TP53 και CDKN2A και εκφράζουν EGFR άγριου τύπου.
A549 Vs Calu-3
Τα κύτταρα A549 και Calu-3 είναι ανθρώπινες κυτταρικές σειρές αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα, αλλά έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Η κύρια διαφορά μεταξύ των κυτταρικών μοντέλων Calu-3 και A549 είναι το πάχος της στιβάδας βλέννας. Τα κύτταρα Calu-3 σχηματίζουν λεπτότερο στρώμα βλέννας, μοντελοποιώντας έτσι το επιθήλιο των εγγύς αεραγωγών. Από την άλλη πλευρά, τα κύτταρα A549 στερούνται αυτού του χαρακτηριστικού και είναι πιο κατάλληλα για την αναπαράσταση της φυσιολογικής δομής της απομακρυσμένης αναπνευστικής οδού [1].
2. Κυτταρική σειρά Calu-3: Καλλιέργεια
Αυτή η ενότητα θα σας βοηθήσει να γνωρίζετε τα βασικά σημεία για την καλλιέργεια της κυτταρικής σειράς Calu-3. Εδώ θα συζητήσουμε: Τι είναι ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων Calu-3 Τι είναι το μέσο των κυττάρων Calu-3 Ποιο είναι το πρωτόκολλο καλλιέργειας κυττάρων Calu-3 Πώς καλλιεργείτε τα κύτταρα Calu-3
Βασικά σημεία για την καλλιέργεια κυττάρων Calu-3
|
Χρόνος διπλασιασμού: |
Ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων Calu-3 είναι περίπου 35 ώρες. |
|
Προσκολλημένα ή σε εναιώρημα: |
Το Calu-3 είναι μια προσκολλημένη κυτταρική σειρά αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα. |
|
Αναλογία διαχωρισμού: |
Η αναλογία υποκαλλιέργειας για την κυτταρική σειρά Calu-3 είναι 1:2 έως 1:4. Για την υποκαλλιέργεια- τα κύτταρα ξεπλένονται με 1 x ρυθμιστικό φυσιολογικό ορό φωσφορικών αλάτων (PBS) και επωάζονται με Accutase (διάλυμα διέλευσης) σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για σχεδόν 10 λεπτά. Μετά από αυτό, προστίθεται φρέσκο κυτταρικό μέσο και τα αποκολλημένα κύτταρα φυγοκεντρίζονται. Το κυτταρικό σφαιρίδιο ανασυσσωματώνεται προσεκτικά και τα κύτταρα διανέμονται στη φιάλη που περιέχει φρέσκο μέσο καλλιέργειας για ανάπτυξη. |
|
Μέσο ανάπτυξης: |
Για την καλλιέργεια των κυττάρων Calu-3 χρησιμοποιείται μέσο EMEM που περιέχει 10% FBS, 2 mM L-γλουταμίνη, 1,5 g/L NaHCO3, EBSS, 1 mM πυρουβικό νάτριο και NEAA. Το μέσο για τα κύτταρα Calu-3 πρέπει να αντικαθίσταται 2 έως 3 φορές την εβδομάδα. |
|
Συνθήκες ανάπτυξης: |
Calu-3 κύτταρα αναπτύσσονται σε υγροποιημένο επωαστήρα σε θερμοκρασία 37°C και παροχή 5% CO2. |
|
Αποθήκευση: |
Τα κατεψυγμένα κύτταρα θα πρέπει να αποθηκεύονται σε φάση ατμών υγρού αζώτου ή σε θερμοκρασία κάτω των -150 °C για την προστασία της βιωσιμότητας των κυττάρων για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. |
|
Διαδικασία κατάψυξης και μέσο: |
Το μέσο κατάψυξης CM-1 ή CM-ACF χρησιμοποιείται κυρίως για την κατάψυξη της σειράς πνευμονικών κυττάρων Calu-3. Για να διατηρηθεί η βιωσιμότητα των κυττάρων και να αποφευχθεί τυχόν σοκ των κυττάρων, τα κύτταρα υποβάλλονται σε αργή διαδικασία κατάψυξης που επιτρέπει μείωση της θερμοκρασίας μόνο κατά 1 °C ανά λεπτό. |
|
Διαδικασία απόψυξης: |
Τα κύτταρα αποψύχονται τοποθετώντας ένα φιαλίδιο σε υδατόλουτρο προρυθμισμένο στους 37 °C για περίπου 1 λεπτό ή έως ότου απομείνει μια μικρή μάζα πάγου. Προστίθεται φρέσκο μέσο καλλιέργειας και τα κύτταρα φυγοκεντρίζονται για την απομάκρυνση των συστατικών του μέσου κατάψυξης. Στη συνέχεια, το κυτταρικό σφαιρίδιο επαναιωρείται και τα κύτταρα χύνεται σε νέα φιάλη που περιέχει μέσο ανάπτυξης. |
|
Επίπεδο βιοασφάλειας: |
Οι εργαστηριακές ρυθμίσεις επιπέδου βιοασφάλειας 1 είναι απαραίτητες για το χειρισμό της κυτταρικής σειράς Calu-3. |
3. Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα των κυττάρων Calu-3
Όπως και άλλες ανθρώπινες κυτταρικές σειρές, τα κύτταρα Calu-3 έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Στο παρόν θα συζητήσουμε μερικά σημαντικά από αυτά.
Πλεονεκτήματα
-
In vitro μοντέλο επιθηλίου των αεραγωγών:
Στην αναπνευστική έρευνα, τα κύτταρα Calu-3 χρησιμεύουν ως ένα αποτελεσματικό in vitro μοντέλο για το επιθήλιο των αεραγωγών. Αντανακλούν τα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου βλεννογόνου των αεραγωγών, επιτρέποντας έρευνες σχετικά με τη μεταφορά φαρμάκων, μελέτες αλληλεπίδρασης ξενιστή-παθογόνου και την παραγωγή βλεννογόνου.
-
Πόλωση:
Τα κύτταρα Calu-3 σχηματίζουν πολωμένα μονοστρώματα, γεγονός που τα καθιστά ευρέως χρησιμοποιούμενα για τη διερεύνηση της μεταφοράς φαρμάκων και των αλληλεπιδράσεων ξενιστή-παθογόνου σε ένα πιο ρεαλιστικό πλαίσιο.
Μειονεκτήματα
-
Καρκινική κυτταρική σειρά:
Τα κύτταρα Calu-3 ελήφθησαν από αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα, οπότε είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύουν πλήρως τον υγιή πνευμονικό ιστό. Οι ερευνητές θα πρέπει να το λαμβάνουν υπόψη αυτό όταν τα χρησιμοποιούν ως μοντέλο σε μελέτες.
4. Εφαρμογές της κυτταρικής σειράς Calu-3 στην έρευνα
Η Calu-3 προσφέρει διάφορες εφαρμογές στη βιοϊατρική έρευνα. Αυτή η ενότητα του άρθρου θα φωτίσει μερικές από τις πιο υποσχόμενες.
- Μελέτες αναπνευστικών ασθενειών: Τα πνευμονικά κύτταρα Calu-3 χρησιμοποιούνται για τη διερεύνηση διαφόρων αναπνευστικών ασθενειών ή διαταραχών, για παράδειγμα, της κυστικής ίνωσης, του άσθματος και της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας (ΧΑΠ). Μια μελέτη της Chiara Papi και των συνεργατών της διερεύνησε τον αντίκτυπο του πεπτιδικού νουκλεϊκού οξέος (PNA) κατά του miRNA-101-3p στη στόχευση του miRNA-101-3p χρησιμοποιώντας το in vitro μοντέλο κυστικής ίνωσης Calu 3. Η μελέτη διαπίστωσε ότι η θεραπεία με PNA τείνει να αυξάνει την έκφραση του γονιδίου του ρυθμιστή της διαμεμβρανικής αγωγιμότητας της κυστικής ίνωσης (CFTR), γεγονός που υποδηλώνει μια πιθανή θεραπευτική στρατηγική για την κυστική ίνωση και τις συναφείς διαταραχές [2].
- Ανάπτυξη φαρμάκων: Τα κύτταρα Calu-3 χρησιμεύουν ως μοντέλο για τη δοκιμή και την ανάπτυξη φαρμάκων για διάφορες αναπνευστικές παθήσεις. Εκτός αυτού, τα κύτταρα αυτά χρησιμοποιούνται επίσης στη μελέτη της μεταφοράς φαρμάκων διαμέσου του επιθηλίου των αεραγωγών. Για παράδειγμα, έρευνα που διεξήχθη το 2021 διερεύνησε την αντι-ιική δράση του φυτικού εκχυλίσματος Andrographis paniculata και της βιοδραστικής του ανδρογραφολίδης στη μόλυνση sars-cov-2 των κυττάρων Calu-3 [3].
- Αλληλεπιδράσεις ξενιστή-παθογόνου: Τα κύτταρα Calu-3 είναι ιδανικά για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης των παθογόνων μικροοργανισμών με το επιθήλιο των αεραγωγών, βοηθώντας στην κατανόηση των αναπνευστικών λοιμώξεων όπως ο SARS-CoV-2. Για παράδειγμα, ο Byoung Kwon Park και οι συνεργάτες του εξέτασαν τις αποκρίσεις των κυττάρων Calu-3 και Vero και την παραγωγή του ιού ως απόκριση στη μόλυνση SARS-CoV-2 [4].
5. Κύτταρα Calu-3: Calu Calu: Ερευνητικές δημοσιεύσεις
Ακολουθούν ορισμένες συναρπαστικές και συχνά αναφερόμενες ερευνητικές μελέτες που περιλαμβάνουν τα κύτταρα Calu-3:
Η μελέτη αυτή δημοσιεύθηκε στην Ευρωπαϊκή Επιθεώρηση Ιατρικών και Φαρμακολογικών Επιστημών το 2018. Η έρευνα πρότεινε ότι τα μόρια απελευθέρωσης μονοξειδίου του άνθρακα-2 (CORM-2) προάγουν την απόπτωση των κυττάρων μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (Calu-3) και καταστέλλουν τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και την εισβολή τους.
Αυτή η έρευνα στο Clinical and Translational Allergy (2018) συνέκρινε τις αποκρίσεις ανοσοποιητικού και επιθηλιακού φραγμού της κυτταρικής σειράς Calu-3 και των φρεσκοκαλλιεργημένων πρωτογενών ρινικών επιθηλιακών κυττάρων.
Η κινίνη αναστέλλει τη μόλυνση ανθρώπινων κυτταρικών σειρών με SARS-CoV-2
Αυτό το άρθρο στο Viruses (2021) πρότεινε την κινίνη ως πιθανή θεραπεία για τη λοίμωξη SARS-CoV-2, αξιολογώντας την επίδρασή της σε διάφορες μολυσμένες από τον ιό κυτταρικές σειρές, όπως η Calu-3.
Αυτή η έρευνα στο BMC Molecular and Cell Biology (2022) πρότεινε ότι η υψηλή D-γλυκόζη ενθαρρύνει την έκφραση ACE2 των κυττάρων Calu-3 μέσω της ρύθμισης του γονιδίου GLUT1.
Αυτό το άρθρο στο Pathogens (2021) διερεύνησε τις ανοσοτροποποιητικές επιδράσεις του Dolosigranulum pigrum 040417 σε επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα. Εκτός αυτού διερευνήθηκε η δυνατότητα αυτού του ανοσοβιοτικού βακτηρίου να προστατεύει από τη μόλυνση SARS-CoV-2.
6. Πόροι για τα κύτταρα Calu-3: Κάλουu: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα
Υπάρχουν πολλοί διαθέσιμοι διαδικτυακοί πόροι για τα κύτταρα Calu-3 που περιλαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με την καλλιέργεια και τη διαμόλυνση κυττάρων.
- Πρωτόκολλο διαμόλυνσης κυττάρων Calu-3: Αυτός ο πόρος θα παρέχει ζωτικές γνώσεις σχετικά με τη διαμόλυνση κυττάρων Calu-3.
- Διαμόλυνση Calu-3: Αυτό το εκπαιδευτικό βίντεο αποτελεί έναν βήμα προς βήμα οδηγό για την εκμάθηση του πρωτοκόλλου in vitro διαμόλυνσης Calu-3.
Το πρωτόκολλο καλλιέργειας κυττάρων Calu-3 αναφέρεται εδώ.
- Κύτταρα Calu-3: Αυτό το έγγραφο περιλαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το μέσο των κυττάρων Calu-3 και το πρωτόκολλο υποκαλλιέργειας ή παθητικοποίησης.
Αναφορές
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar, and H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al., Θεραπεία των ανθρώπινων επιθηλιακών κυττάρων Calu-3 των αεραγωγών με ένα πεπτίδιο-νουκλεϊκό οξύ (PNA) που στοχεύει το microRNA miR-101-3p σχετίζεται με αυξημένη έκφραση του γονιδίου Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (). European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Anti-SARS-CoV-2 activity of Andrographis paniculata extract and its major component andrographolide in human lung epithelial cells and cytotoxicity evaluation in major organ cell representatives. Journal of natural products, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al., Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection. Biomol Ther (Seoul), 2021. 29(3): p. 273-281.