INS-1 rakuliin

INS-1 on hästi iseloomustatud roti insuliinoomi rakuliin, mida kasutatakse laialdaselt diabeedi uurimisel. INS-1 rakud eritavad glükoosi stimuleerimisel insuliini; seetõttu kasutatakse neid glükoosi ainevahetuse, beeta-rakkude füsioloogia ja insuliini eritumise reguleerimise uurimiseks. Lisaks kasutatakse neid rakke ka diabeedi vastu suunatud potentsiaalsete ravimite sõelumisel, katsetamisel ja arendamisel.

INS-1 rakkude üldised omadused ja päritolu

Rakuliini üldiste omaduste ja päritolu tundmine aitab teil seda oma teadustöös tõhusalt ja tulemuslikult kasutada. Käesolevas artikli osas tutvustatakse INS-1 päritolu ja üldisi omadusi. Saate teada: Mis on INS-1 roti insuliinoomi rakuliin? Millised on INS-1 üldised omadused? Mis on INS-1 832/3 rakuliin? Mis on INS-1E?

• INS-1 rakud isoleeriti algselt 666 päeva vanuselt rottilt, kellel oli röntgenkiirgusega indutseeritud siirdatav insuliinoom.
• INS-1 rakud on kahesuguse hormoonitootmisega. Nad ekspresseerivad samaaegselt nii insuliini kui ka proglükagooni valke. Neid rakke peetakse ebaküpseteks, kuna neil on madal Nkx6.1 transkriptsioonifaktori ekspressioonitase ja neil puuduvad alfa-rakkude markerid [1].
• INS-1 rakkudel on kaks subklooni, nimelt INS-1E ja INS-1 832/3.
• INS-1E erineb emarakuliinist INS-1 glükoosile reageeriva sekretsiooni ja insuliinisisalduse poolest.
• INS-1 832/3 ehk INS-1 832/13 on samuti INS-1 rakuliini subkloon. See on hindamatu mudel pankrease saarekeste beeta-rakkude funktsiooni ja insuliini sekretsiooni regulatsiooni uurimiseks. Samuti erineb see emarakuliinist INS-1 glükoosist stimuleeritud insuliini sekretsiooni (GSIS) kontekstis.

INS-1 rakuliin: kasvatamisjuhised

Rakuliini tõhusaks käitlemiseks ja hooldamiseks peate teadma järgmist teavet selle kultiveerimise kohta. Artikli selles osas käsitletakse kõiki INS-1 rakkude kultiveerimise põhipunkte. Te saate teada: Kuidas kultiveerida INS-1 beeta-rakke? Mis on INS-1 rakukultuuri protokoll? Milline on INS-1-rakkude kahekordistumisaeg? Milline on INS-1-rottide insuliinoomi rakkude kasvukeskkond?

INS-1 rakkude kasvatamise põhipunktid

Kaksikordistumisaeg:

INS-1 rakkude populatsiooni kahekordistumisaeg on umbes 44 tundi.

Adherentne või suspensioonis:

INS-1 rakud kasvavad nii suspensioonis kui ka adheseeruvalt.

Subkultiveerimissuhe:

INS-1 rakke subkultiveeritakse jagamissuhtega 1:3. Lühidalt öeldes kogutakse suspensioonis olevad rakud kokku. Adherentseid rakke loputatakse PBS-ga ja inkubeeritakse Accutase lahusega. Pärast lahtikleepumist lisatakse rakkudele värsket kasvukeskkonda. Seejärel tsentrifuugitakse ja kogutakse nii suspensioonis kui ka adheseerunud rakud. Rakud suspendeeritakse hoolikalt uuesti ja jaotatakse kasvu jaoks uutesse kolvidesse.

Kasvatuskeskkond:

INS-1-rotte insuliinoomi rakuliini kasvatamiseks kasutatakse RPM1 1640-i. Kasvukeskkonnale lisatakse 10% kuumutamisega inaktiveeritud veise loote seerumit, 2,1 mM stabiilset glutamiini, 10 mM HEPES-i, 2,0 g/l NaHCO₃ ja 1 mM naatriumpüruvaati.

Kasvatustingimused:

INS-1 rakke hoitakse niisutatud inkubaatoris, mille temperatuur on seatud 37 °C-le ja millele juhitakse pidevalt 5% CO₂.

Säilitamine:

INS-1 beeta-rakke saab pikaajaliselt säilitada vedela lämmastiku aurufaasis või elektrilises sügavkülmikus temperatuuril alla -150 °C.

Külmutamisprotsess ja keskkond:

INS-1 rakkude aeglaseks külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF kasvatuskeskkonda. See võimaldab temperatuuri langust vaid 1 °C minutis, et kaitsta rakkude eluvõimelisust.

Sulatusprotsess:

Külmutatud INS-1 rakke sulatatakse eelnevalt 37 kraadi Celsiuse temperatuurile seadistatud veevannis 40–60 sekundit. Pärast sulatamist lisatakse rakkudele värsket kasvatuskeskkonda ja valatakse need otse uude kolbi kasvatamiseks. 24 tunni pärast vahetatakse kasvatuskeskkond välja, et eemaldada külmutamisel tekkinud komponendid.

Bioloogilise ohutuse tase:

INS-1 roti insuliinoomi rakkude kasvatamiseks on vajalik 1. bioloogilise ohutuse taseme labor.

INS-1 rakuliini eelised ja puudused

Nagu teistelgi rakuliinidel, on ka INS-1-l mõned eripärad, millega kaasnevad teatud eelised ja puudused. Siin oleme nimetanud mõned olulisemad neist.

Eelised

INS-1 rakuliini peamised eelised on järgmised:

• Hästi iseloomustatud

  INS-1 on hästi väljakujunenud ja hästi iseloomustatud rakuliin. Seda on kasutatud arvukates teadusuuringutes. See säilitab oma fenotüübilised omadused ja insuliini sekretsioonivõime pikema aja jooksul, pakkudes seega usaldusväärseid ja järjepidevaid eksperimentaalseid tulemusi.

• Beeta-rakkude mudel

  INS-1 rakke kasutatakse pankrease saarekeste beeta-rakkude funktsiooni uurimiseks, kuna need eritavad insuliini ja reageerivad glükoositaseme kõikumistele.

 Puudused

INS-1 rakkude puudused on järgmised:

• Mitteinimese päritolu

  INS-1 beeta-rakud on mitte-inimese päritolu. Need on saadud roti insuliinoomist. See võib põhjustada liigispetsiifilisi erinevusi ja piirata eksperimentaalsete tulemuste otsest ülekandmist inimese füsioloogiale.

 4. INS-1 roti insuliinoomi rakkude rakendused teadusuuringutes

INS-1 beeta-rakke kasutatakse laialdaselt diabeedi uurimisel. Siin on nimetatud mõned selle rakuliini paljulubavad rakendused.

• Insuliini sekretsiooni uuringud: INS-1 rakkudel on insuliini sekreteerimise võime ja seetõttu kasutatakse neid laialdaselt insuliini sekretsiooni aluseks olevate rakuliste mehhanismide uurimiseks. Teadlased uurivad insuliini vabanemisega seotud olulisi tegureid, sealhulgas glükoosi ainevahetust, signaaliteid, hormoone ja farmakoloogilisi aineid. Ühes uuringus leiti, et K+-ATP-ioonikanalist sõltuv signaalitee reguleerib insuliini sekretsiooni INS-1 beeta-rakkudes [2]. Lisaks on uuringud näidanud, et ka GLP-1R- ja AKT/PDX1-signaaliteed on seotud insuliini sekretsiooniga INS-1 rottide insuliinoomi rakkudes [3].
• Beeta-rakkude funktsiooni uuringud: INS-1-rakkudel on pankrease saarekeste beeta-rakkudele omased omadused, nagu reageerimine glükoosi ainevahetusele ja insuliini sekretsioon. Seetõttu kasutatakse neid beetarakkude füsioloogiliste protsesside ja funktsioonide uurimiseks. 2022. aastal läbi viidud uuringus kasutati INS-1 rakke ja töötati välja beetarakkude düsfunktsiooni mudel H₂O₂ abil. Uuriti nende rakkude eluvõimelisust, insuliini sekretsiooni ja oksüdatiivse stressiga seotud markereid vastusena looduslike ühendite ravile [4].
• Ravimite avastamine ja arendamine: Roti insuliinoomi rakke INS-1 kasutatakse laialdaselt diabeedivastaste ühendite või ravimite sõelumiseks ja testimiseks. Neid saab kasutada ravimite potentsiaalsete mõjude uurimiseks insuliini sekretsioonile ja muudele asjakohastele parameetritele. Ühes uuringus leiti, et loganiin, Hiina taimse ravimvalemi koostisosa, kaitses INS-1-rakkude insuliini sekretsioonifunktsiooni ja avaldas potentsiaalset diabeedivastast toimet. See koostisosa vahendas neid soodsaid toimeid, pärssides FOXO1-geeni tuuma translokatsiooni PI3K/AKT signaalitee kaudu [5]. 

5. INS-1 beeta-rakke käsitlevad teadusartiklid

Siin on mõned olulised teadusartiklid, milles käsitletakse INS-1 rottide insuliinoomi rakuliini.

Alfa-mangostiin parandab insuliini sekretsiooni ja kaitseb INS-1 rakke streptozototsiini poolt põhjustatud kahjustuste eest

See uuring avaldati 2018. aastal ajakirjas „International Journal of Molecular Sciences”. Uuringus väideti, et kollane kristalliline looduslik ühend, alfa-mangostiin, soodustab insuliini sekretsiooni INS-1 beeta-rakkudes ja kaitseb neid beeta-rakkude toksiini streptozototsiini poolt põhjustatud kahjustuste eest.

Epikatekiini poolt INS-1-rakkudes glükoosist stimuleeritud insuliini sekretsiooni tugevdamine ei sõltu selle antioksüdantsest toimest

See uurimus avaldati 2018. aastal ajakirjas „Acta Pharmacologica Sinica“. Uurimistulemused näitasid, et epikatekiin soodustab glükoosist stimuleeritud insuliini sekretsiooni küllastunud rasvhapetega kahjustatud INS-1 beeta-rakkudes CaMKII signaalitee aktiveerimise kaudu.

Stevia rebaudiana Bertoni taimest avastatud uus fenüületanoidglükosiid mõjutab insuliini sekretsiooni rottide INS-1 saarekeste β-rakkudes

Ajakirjas „Molecules“ (2019) ilmunud artiklis väidetakse, et uus looduslik ühend – fenüületanoidglükosiid – mõjutab insuliini sekretsiooni rottide INS-1 insuliinoomrakkudes ning omab seetõttu diabeedivastast potentsiaali.

Loureiriin B soodustab insuliini sekretsiooni GLP-1R- ja AKT/PDX1-signaaliteede kaudu

See uurimus avaldati ajakirjas „European Journal of Pharmacology“ (2022). Uuringus väidetakse, et looduslik ühend Loureirin B suurendab insuliini sekretsiooni INS-1 pankrease saarekeste β-rakkudes AKT/PDX1 ja GLP-1R signaaliteede modulatsiooni kaudu.

Withania coagulans’i in vitro vähivastane toime HeLa, MCF-7, RD, RG2 ja INS-1 vähirakkude suhtes ning fütokeemiline analüüs

Selles ajakirjas „Integrative Medicine Research“ (2018) avaldatud artiklis hinnati Withania coagulans’i ekstrakti vähivastast potentsiaali INS-1 vähirakkude abil.

INS-1 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud

Siin on mõned INS-1 rakke käsitlevad veebivahendid:

• Suspensioonrakkude subkultiveerimine: see video on põhjalik juhend suspensioonkultuuris kasvavate rakkude subkultiveerimiseks.
• Adherentrakkude subkultiveerimine: see video aitab teil õppida adherentrakkude subkultiveerimise üldist protokolli.

Järgmine link sisaldab INS-1 rakuliini kasvatamise protokolli:

• INS-1 rakuliin: See veebisait sisaldab kogu teavet INS-1 rakukultuuri kohta. See hõlmab teavet INS-1 rakukultuuri ja külmutuskeskkondade kohta, subkultiveerimise protokolle ning krüokonserveeritud ja proliferatiivsete INS-1 kultuuride käitlemist.

Viited

1. Acosta-Montalvo, A. jt., Proglukagoonist pärinevate peptiidide ekspressioon ja sekretsioon roti insuliinoomi INS-1 rakkudes. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: lk 590763.
2. Park, J.E. ja J.S. Han, „Portulaca oleracea L. ekstrakt soodustab insuliini sekretsiooni K+-ATP-kanalist sõltuva signaalitee kaudu INS-1 pankrease β-rakkudes“. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): lk 183.
3. Fang, H. jt., Loureirin B soodustab insuliini sekretsiooni GLP-1R- ja AKT/PDX1-signaaliteede kaudu. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: lk 175377.
4. Duan, J. jt., Swietenia macrophylla king’ist saadud swietenine ja swietenolide parandavad insuliini sekretsiooni ja vähendavad H₂O₂ poolt indutseeritud INS-1-rakkudes apoptoosi. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): lk 2780–2792.
5. Mo, F.-F. jt., Loganini diabeedivastane toime, mis põhineb FOXO1 tuuma translokatsiooni pärssimisel PI3K/Akt signaalitee kaudu INS-1 rakkudes. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): lk 262.