Κύτταρα U937 - ένα μοντέλο για την έρευνα και την πρόοδο της μονοκυτταρικής λευχαιμίας

Η κυτταρική σειρά U937, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο in vitro μοντέλο στη βιοϊατρική έρευνα, προέρχεται από μια προ-μονοκυτταρική γενεαλογία, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για την κυτταρική δυναμική των μυελοειδών κυττάρων. Το παρόν άρθρο εμβαθύνει στην προέλευση, τα γενικά χαρακτηριστικά και τις ποικίλες εφαρμογές της κυτταρικής σειράς U937, η οποία είναι αναπόσπαστο στοιχείο για την κατανόηση των μοριακών μηχανισμών και των σηματοδοτικών μονοπατιών στα ανοσοποιητικά κύτταρα, ιδίως στο πλαίσιο της οξείας μυελοειδούς λευχαιμίας (ΟΜΛ).

Προέλευση και γενικά χαρακτηριστικά των κυττάρων U937

Αυτό το τμήμα θα φωτίσει τη γένεση και τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά της κυτταρικής σειράς U937. Θα ανακαλύψετε την ουσία της κυτταρικής σειράς λευχαιμίας U937, την κυτταρική της ταυτότητα, την προέλευσή της και τα βασικά χαρακτηριστικά που την καθιστούν κεντρικό μοντέλο στην έρευνα.

Τα κύτταρα U937, που δημιουργήθηκαν από την υπεζωκοτική συλλογή ενός 37χρονου Καυκάσιου άνδρα με γενικευμένο ιστιοκυτταρικό λέμφωμα από τους Sundstrom και Nilsson το 1976, αντιπροσωπεύουν έναν μοναδικό προμονοκυτταρικό φαινότυπο [1]. Τα κύτταρα αυτά ενσωματώνουν τη μορφολογία που είναι χαρακτηριστική των μονοκυτταρικών-μακροφάγων κυτταρικών τύπων, με στρογγυλές δομές και μέση διάμετρο περίπου 14 μm, διαθέτοντας επιφανειακούς δείκτες όπως η ανθρώπινη πρωτεΐνη DC-SIGN, η οποία είναι καθοριστική για το ρόλο τους στις ανοσολογικές μελέτες. Η ικανότητα διαφοροποίησης της κυτταρικής σειράς U937 σε διάφορα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος -συμπεριλαμβανομένων των μονοκυττάρων, των μακροφάγων και ακόμη και των δενδριτικών κυττάρων- με την έκθεση σε ορισμένα ερεθίσματα παρουσιάζει σημαντικό ενδιαφέρον, προσφέροντας ένα δυναμικό σύστημα για τη διερεύνηση των διαδικασιών κυτταρικής διαφοροποίησης.

Το κυτταρικό ρεπερτόριο του U937 περιλαμβάνει επίσης την ικανότητα έκφρασης της αμελογενίνης, ενός δείκτη που μελετάται συχνά στο πλαίσιο των πρόδρομων κυττάρων του κυκλοφορικού συστήματος και της αξιολόγησης ανώμαλων χρωμοσωμάτων, ιδίως τμημάτων του χρωμοσώματος 16, γεγονός που υπογραμμίζει την ιδιότητά του ως πλούσιου πόρου στο πλαίσιο της εγκυκλοπαίδειας των καρκινικών κυτταρικών γραμμών. Μέσω τεχνικών όπως η τρισδιάστατη κυτταρική καλλιέργεια και η προηγμένη απεικόνιση, τα κύτταρα U937 παρέχουν μια κατάσταση σχεδόν vivo, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρατηρούν τη συμπεριφορά και τις αλληλεπιδράσεις των κυττάρων σε ένα πιο φυσιολογικά σχετικό περιβάλλον.

Ερυθροκύτταρα και μονοκύτταρα που εκπαιδεύονται στο ιατρικό εργαστήριο.

Κυτταρική σειρά U937: Πληροφορίες καλλιέργειας

Η γνώση των ακόλουθων βασικών σημείων για την καλλιέργεια των κυττάρων U937 μπορεί να καταστήσει την εργασία σας εύκολη και αποτελεσματική. Θα μάθετε: Ποιος είναι ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων U937 Είναι η κυτταρική σειρά U937 προσκολλημένη ή εναιώρημα Τι είναι το μέσο U937 Πώς καλλιεργείτε τα κύτταρα U937

Βασικά σημεία για την καλλιέργεια κυττάρων U937

Χρόνος διπλασιασμού του πληθυσμού:

Ο μέσος χρόνος διπλασιασμού του πληθυσμού των κυττάρων U937 είναι 36 ώρες. Ωστόσο, μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 48 και 72 ωρών.

Προσκολλημένα ή σε εναιώρημα:

Τα μακροφάγα U937 έχουν στρογγυλό σχήμα και αναπτύσσονται σε καλλιέργειες εναιωρήματος.

Πυκνότητα σποράς:

για τα κύτταρα U937 συνιστάται πυκνότητα σποράς 1 x105 κύτταρα/ml. Δεν απαιτείται διάλυμα διέλευσης για κύτταρα σε αιώρηση. Τα κύτταρα αραιώνονται με φρέσκο μέσο και καταμετρώνται. Τα κύτταρα σπείρονται με την απαιτούμενη πυκνότητα κυττάρων σε νέα φιάλη.

Μέσο ανάπτυξης:

Η καλλιέργεια κυττάρων U937 διατηρείται σε μέσο RPMI 1640. Το μέσο αυτό συμπληρώνεται με 2,0 mM L-γλουταμίνη, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-γλυκόζη και 10% FBS για βέλτιστη ανάπτυξη των κυττάρων. Το μέσο αντικαθίσταται 1 έως 2 φορές την εβδομάδα.

Συνθήκες ανάπτυξης (Θερμοκρασία, CO2):

Οι καλλιέργειες κυττάρων U937 απαιτούν υγρό επωαστήρα 37°C με παροχή 5% CO2 για ιδανική ανάπτυξη.

Αποθήκευση:

Τα κύτταρα U937 διατηρούνται σε φάση ατμών υγρού αζώτου ή σε θερμοκρασία κάτω των -150°C για να διατηρηθεί η βιωσιμότητα των κυττάρων για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Διαδικασία κατάψυξης και μέσο:

Το μέσο κατάψυξης CM-1 ή CM-ACF χρησιμοποιείται για την κατάψυξη της ανθρώπινης κυτταρικής σειράς μακροφάγων U937. Συνιστάται μια αργή μέθοδος κατάψυξης (σταδιακή πτώση της θερμοκρασίας κατά 1°C) για την προστασία της μέγιστης βιωσιμότητας των κυττάρων.

Διαδικασία απόψυξης:

Τα κατεψυγμένα φιαλίδια διατηρούνται σε υδατόλουτρο 37°C έως ότου απομείνει μια μικρή μάζα πάγου. Τα κύτταρα προστίθενται με φρέσκο μέσο και φυγοκεντρίζονται. Το μέσο απορρίπτεται και το κυτταρικό σφαιρίδιο επαναιωρείται και χύνεται σε νέα φιάλη. Τα κύτταρα U937 παρουσιάζουν συγκριτικά γρήγορη ανάκτηση κατάψυξης.

Επίπεδο βιοασφάλειας:

Για την καλλιέργεια κυττάρων U937 συνιστώνται εργαστηριακές ρυθμίσεις επιπέδου βιοασφάλειας 1.

U-937 σε καλλιέργεια εναιωρήματος σε διαφορετικές πυκνότητες κυττάρων.

Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα των κυττάρων U937

Τα κύτταρα U937 διαθέτουν ένα μοναδικό μείγμα πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων που τα καθιστούν ιδανικό ερευνητικό εργαλείο. Τα εξέχοντα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της καλλιέργειας κυττάρων U937 αναλύονται παρακάτω.

Πλεονεκτήματα

Τα κύρια πλεονεκτήματα της κυτταρικής σειράς U937 περιλαμβάνουν:

  • Υψηλότερη σταθερότητα: Η κυτταρική σειρά U937 παρουσιάζει υψηλή σταθερότητα λόγω της ιστιοκυτταρικής της προέλευσης σε σύγκριση με τα πρωτογενή κύτταρα λευχαιμίας του αίματος. Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά μπορούν να καλλιεργηθούν επ' αόριστον και είναι γενετικά ομοιογενή, επομένως, χρησιμεύουν ως βολικό μοντέλο για ερευνητικές μελέτες.
  • Διαφοροποίηση: Τα κύτταρα U937 έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως μονοκύτταρα, μακροφάγα ή δενδριτικά κύτταρα, όταν υποβάλλονται σε κάποιο ερέθισμα. Αυτό βοηθά στην κατανόηση των κυτταρικών μηχανισμών που εμπλέκονται στη δημιουργία ανοσολογικών αποκρίσεων.
  • Ανατολή προς διατήρηση: Τα κύτταρα U937 είναι εύκολο να καλλιεργηθούν και να διατηρηθούν στα ερευνητικά εργαστήρια. Δεν υπάρχουν περίπλοκες διαδικασίες ή πρωτόκολλα που πρέπει να ακολουθηθούν για την καλλιέργεια των κυττάρων U937.

Μειονεκτήματα

Ακολουθούν ορισμένα μειονεκτήματα που σχετίζονται με την κυτταρική σειρά U937.

  • Χρωμοσωμικές ανωμαλίες: Τα κύτταρα U937 διαθέτουν χρωμοσωμικές ανωμαλίες, συμπεριλαμβανομένων των μετατοπίσεων. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τα πειραματικά αποτελέσματα και την αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων.

Μονοκυτταρική κυτταρική γραμμή U937 για ανοσολογική και αιματολογική έρευνα

Εφαρμογές της κυτταρικής σειράς U937 στην έρευνα

Τα κύτταρα U937, μια κυτταρική σειρά ιστιοκυτταρικού λεμφώματος, χρησιμεύουν ως ανεκτίμητο μοντέλο για διάφορες βιολογικές ερευνητικές εφαρμογές. Εκτιμώνται ιδιαίτερα για το ρόλο τους στη μελέτη των μυελοειδών κυττάρων, ιδίως ως μοντέλα μακροφάγων, λόγω της ικανότητάς τους να διαφοροποιούνται σε κύτταρα που μοιάζουν με μακροφάγα υπό ορισμένες συνθήκες. Η κυτταρική σειρά U937 διευκολύνει την εξέταση της λειτουργίας των μακροφάγων, συμπεριλαμβανομένης της φαγοκυτταρικής δραστηριότητας και της νευροβιολογίας των κυτταροκινών, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των φλεγμονωδών αποκρίσεων και της ρύθμισης του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτή η κυτταρική σειρά παρουσιάζει επίσης ιδιότητες παρόμοιες με τα πρωτογενή μονοκύτταρα, γεγονός που επιτρέπει στους ερευνητές να διερευνούν τις αποχρώσεις της συμπεριφοράς των ανοσοποιητικών κυττάρων χωρίς τη μεταβλητότητα που υπάρχει στα πρωτογενή κύτταρα.

  • Κυτταρογενετική: Στο πεδίο του κυτταρογενετικού χαρακτηρισμού, τα κύτταρα U937 έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στη μελέτη του χρωμοσώματος 11 και τμημάτων του χρωμοσώματος 16, ιδίως όσον αφορά τη σύλληψη του κεντρομερούς και τη συμπεριφορά των ομόλογων χρωμοσωμάτων. Οι ερευνητές βασίζονται σε αυτά τα κύτταρα για να διερευνήσουν την αναδιοργάνωση του γονιδιώματος και την αστάθεια του γονιδιώματος, οι οποίες είναι απαραίτητες για την κατανόηση των θεμελιωδών αρχών της εξέλιξης του καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του ιστιοκυτταρικού λεμφώματος από το οποίο προέρχονται τα κύτταρα U937. Η κυτταρική σειρά παρέχει ακριβείς πληροφορίες για τον καρυότυπο, γεγονός που την καθιστά εξαιρετικό εργαλείο για τη μελέτη ανωμαλιών στα χρωμοσώματα και αναδιαταγμένων χρωμοσωμάτων, ιδίως εκείνων που αφορούν αναδιατάξεις του χρωμοσώματος 20.
  • Βιολογία μονοκυττάρων/μακροφάγων: Η κυτταρική σειρά U937 χρησιμεύει ως εξέχον μοντέλο για τη διαλεύκανση των λειτουργιών και της ρύθμισης των μονοκυττάρων και των μακροφάγων. Αυτό περιλαμβάνει τη διερεύνηση πτυχών όπως η φαγοκυττάρωση, η παρουσίαση αντιγόνων και η παραγωγή κυτταροκινών. Ειδικότερα, μια μελέτη του 2023 χρησιμοποίησε κύτταρα U937 για να εξετάσει την επίδραση του γλυκομακροπεπτιδίου στη φλεγμονώδη απόκριση σε ανθρώπινα μακροφάγα κύτταρα. Αυτή η έρευνα υπογράμμισε τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες του γλυκομακροπεπτιδίου, καταδεικνύοντας μείωση των επιπέδων κυτταροκινών εντός αυτών των κυττάρων [2].
  • Έρευνα για τον καρκίνο: Στο πεδίο της ογκολογίας, τα κύτταρα U937 παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ανάλυση των κυτταρικών μηχανισμών και των μονοπατιών σηματοδότησης που διέπουν τον καρκίνο. Έχουν επίσης καθοριστική σημασία για τον έλεγχο αντικαρκινικών φαρμάκων και την αξιολόγηση νέων θεραπειών για τον καρκίνο. Αντανακλώντας αυτή την εφαρμογή, μια μελέτη εφάρμοσε τη σειρά κυττάρων μυελοειδούς λευχαιμίας U937 για την αξιολόγηση των αντικαρκινικών επιδράσεων τόσο του φρέσκου όσο και του χυμού λάχανου στον ατμό. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έδειξαν ότι ο χυμός προάγει προ-αποπτωτικές δραστηριότητες στα καρκινικά κύτταρα μέσω μιας οδού που εξαρτάται από την κασπάση [3].
  • Μελέτες τοξικολογίας: Τα κύτταρα U937 χρησιμοποιούνται επίσης για τη διερεύνηση των κυτταροτοξικών επιδράσεων περιβαλλοντικών ρύπων και διαφόρων χημικών ουσιών. Για παράδειγμα, σε μια μελέτη χρησιμοποιήθηκε η κυτταρική σειρά U937, μεταξύ άλλων, για την αξιολόγηση των πιθανών κυτταροτοξικών επιδράσεων των μικροπλαστικών πολυαιθυλενίου [4]. Η μελέτη αυτή, μαζί με άλλες, αναδεικνύει τη σημασία των κυττάρων U937 στην τοξικολογία, παρέχοντας ένα μοντέλο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι ουσίες αλληλεπιδρούν με τα ανθρώπινα μονοκυτταρικά κύτταρα και τις πιθανές επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία.

Ενσωματώνοντας τη συνεστιακή μικροσκοπία σάρωσης με λέιζερ, οι ερευνητές μπορούν να απεικονίσουν και να ποσοτικοποιήσουν τη φαγοκυτταρική δραστηριότητα των κυττάρων U937, βοηθώντας στον προσδιορισμό του φαινοτύπου των αποκρίσεών τους σε διάφορα ερεθίσματα, συμπεριλαμβανομένων των μολυσματικών παραγόντων. Οι οντολογίες κυτταρικών σειρών και οι ακριβείς πληροφορίες καρυότυπου ενισχύουν περαιτέρω την ακρίβεια αυτών των μελετών.

Κύτταρα U937: U937: Ερευνητικές δημοσιεύσεις

Ακολουθούν ορισμένες ενδιαφέρουσες και εξέχουσες ερευνητικές μελέτες που περιλαμβάνουν κύτταρα U937.

Η μαγνοφλορίνη ενισχύει τις ενεργοποιημένες από LPS προφλεγμονώδεις αποκρίσεις μέσω μονοπατιών που εξαρτώνται από το MyD88 στα μακροφάγα U937

Αυτή η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Planta Medica (2018) πρότεινε ότι ένας σημαντικός βιοδραστικός μεταβολίτης που λαμβάνεται από το φυτό Tinospora crispa έχει υψηλό δυναμικό στην ενίσχυση των ανοσολογικών αποκρίσεων σε μακροφάγα U937.

Επίδραση του εκχυλίσματος σπόρων Peganum harmala στο μονοξείδιο του αζώτου σε μονοκύτταρα και μακροφάγα U937

Αυτή η ερευνητική εργασία δημοσιεύθηκε στο International Journal of Medical Laboratory το 2020. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές αξιολόγησαν τις πιθανές επιδράσεις του εκχυλίσματος σπόρων Peganum harmala στην παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου σε μονοκύτταρα και μακροφάγα U937.

Αξιολόγηση της δυνητικής τοξικότητας των μικροπλαστικών πολυαιθυλενίου σε κυτταρικές σειρές ανθρώπινης προέλευσης

Αυτή η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Science of the Total Environment (2022) αξιολόγησε την πιθανή κυτταροτοξική επίδραση των περιβαλλοντικών ρύπων, δηλαδή των μικροπλαστικών πολυαιθυλενίου, στις κυτταρικές σειρές U937, THP-1 και άλλες τρεις ανθρώπινες κυτταρικές σειρές.

Επιδράσεις εκχυλισμάτων φύλλων Vitex trifolia L. και φυτοσυστατικών στην παραγωγή κυτταροκινών σε ανθρώπινα μακροφάγα U937

Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε το 2020 στο περιοδικό BMC Complementary Medicine and Therapies. Η μελέτη διερεύνησε τις επιδράσεις διαφορετικών εκχυλισμάτων που παρασκευάστηκαν από φύλλα του φυτού Vitex trifolia L. στην παραγωγή κυτταροκινών σε μακροφάγα U937.

Η έκθεση σε χαμηλές δόσεις ιοντίζουσας ακτινοβολίας καταστέλλει τα μονοπάτια του κυτταρικού κύκλου και της πρωτεϊνοσύνθεσης in vitro σε ανθρώπινα πρωτογενή κερατινοκύτταρα και κυτταρικές σειρές U937Αυτό τοάρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό PLOS One (2018) διερεύνησε τις πιθανές επιδράσεις των χαμηλών δόσεων ιοντίζουσας ακτινοβολίας στην κυτταρική σειρά U937 και σε πρωτογενή κερατινοκύτταρα

Πηγές για την κυτταρική σειρά U937: U937: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα

Τα κύτταρα U937 είναι ερευνητικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται ευρέως. Ορισμένοι πολύτιμοι πόροι που εξηγούν το πρωτόκολλο καλλιέργειας και διαφοροποίησης των κυττάρων U937 αναφέρονται εδώ:

  • Πρωτόκολλο διαφοροποίησης U937: Αυτό το έγγραφο περιέχει ένα πρωτόκολλο για τη διαφοροποίηση των κυττάρων U937. Επιπλέον, διαθέτει επίσης ένα πρωτόκολλο για την καλλιέργεια κυττάρων ανθρώπινης μυελοειδούς λευχαιμίας U937
  • Υποκαλλιέργεια κυττάρων εναιωρήματος: Αυτό είναι ένα βίντεο που δείχνει το γενικό πρωτόκολλο για την υποκαλλιέργεια κυτταρικών σειρών εναιωρήματος όπως το U937.
  • Κυτταρική σειρά U937: Αυτός ο δικτυακός τόπος περιέχει πολλές πληροφορίες σχετικά με τα κύτταρα U937. Περιγράφει πρωτόκολλα υποκαλλιέργειας, κατάψυξης και απόψυξης για μονοκύτταρα και μακροφάγα U937.

Συχνές ερωτήσεις για τις ερευνητικές εφαρμογές της κυτταρικής γραμμής U937

Αναφορές

  1. Chanput, W., V. Peters, and H. Wichers, THP-1 and U937 Cells. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: σελ. 147-159.
  2. Córdova-Dávalos, L.E., et al., Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
  3. Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
  4. Gautam, R., et al., Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
  5. Chanput, W., J.J. Mes, and H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014. 23(1): p. 37-45.

Εντοπίσαμε ότι βρίσκεστε σε διαφορετική χώρα ή χρησιμοποιείτε διαφορετική γλώσσα του προγράμματος περιήγησης από την τρέχουσα επιλεγμένη. Θα θέλατε να αποδεχτείτε τις προτεινόμενες ρυθμίσεις

Κλείστε το