MRC-5 rakuliin: inimese loote kopsufibroblastid viirusuurimuses

MRC-5 rakud on inimese diploidne rakuliin, mida kasutatakse laialdaselt viirusvaktsiinide tootmisel, sealhulgas A-hepatiidi, lastehalvatuse ja marutaudi vastu, samuti biomeditsiinivaldkonna teadusuuringutes. Need on asendamatu vahend viirusnakkuste ja -haiguste uurimisel ning neil on oluline roll ravimite sõelumisel ja tõhususe testimisel. Käesolev põhjalik artikkel annab olulist teavet MRC-5 inimese diploidse rakuliini kohta, et hõlbustada teie uurimistööd.

MRC-5 rakkude üldised omadused ja päritolu

Rakuliini päritolu ja üldiste omaduste mõistmine on oluline, kui kaalutakse selle kasutamist teadustöös. Käesolevas jaotises käsitletakse MRC-5 rakkude fibroblastilisi omadusi ja päritolu. Siit saate teada järgmist:

• Päritolu: Need primaarrakud töötas välja J.P. Jacobs 1966. aastal 14-nädalase valge rassi meessoost loote kopsukudest, mitte 1996. aastal, nagu varem väideti.
• MRC-5 rakkude morfoloogia: MRC-5 rakkudel on fibroblastidele omane morfoloogia.
• Raku läbimõõt: MRC-5 raku läbimõõt on umbes 18 μm.
• Kariootüüp: MRC-5-l on normaalne diploidne kariootüüp, mille modaalne kromosoomide arv on 46, mis on tüüpiline normaalse inimrakuliini puhul.

MRC-5 rakuliini kasvatamise juhised

MRC-5 rakuliini tõhusaks kasvatamiseks on vaja põhjalikult mõista selle spetsiifilisi nõudeid. Allpool on toodud olulised punktid, mida tuleb edukaks kasvatamiseks arvesse võtta:

• Kaksikustumisaeg: MRC-5 rakuliini kaksikustumisaeg on umbes 45 tundi. Sõltuvalt kasvatamistingimustest võib see varieeruda 35 ja 45 tunni vahel.

• Adherentsus: MRC-5 loote rakud on adherentsed, mis tähendab, et kasvamiseks peavad nad kinnituma pinnale, mis on tüüpiline fibroblastidele.

• Optimaalne rakutihedus: Seemendamiseks soovitatakse optimaalset tihedust 1 × 10⁴ rakku/cm². Passageerimisprotsess hõlmab adhesiivsete rakkude pesemist PBS-ga, töötlemist Accutase’iga 8–10 minutit rakkude lahtikleepumiseks, millele järgneb tsentrifuugimine. Seejärel suspendeeritakse rakupellet uuesti kasvukeskkonnas ja viiakse üle uutesse kolvidesse edasiseks kasvatamiseks.

• Kasvukeskkond: MRC-5 rakkude soovitatav kasvukeskkond on EMEM, millele on lisatud 10% loote veise seerumit, 2,2 g/l NaHCO₃, 2 mM L-glutamiini ja Earle’i tasakaalustatud soolalahust (EBSS).

• Kasvatustingimused: Kasvatage rakke niisutatud inkubaatoris temperatuuril 37 °C ja 5% CO₂ sisaldusega, et jäljendada füsioloogilisi tingimusi.

• Säilitamistingimused: Pikaajaliseks säilitamiseks tuleb MRC-5 rakke hoida vedela lämmastiku aurufaasis või temperatuuril alla -150 °C.

• Külmutamine ja sulatamine: Kasutage CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkonda, rakendades aeglast külmutamismeetodit rakkude eluvõimelisuse säilitamiseks. Sulatamiseks soojendage rakke 37 °C veevannis, kuni jääb alles väike jääklomp, seejärel kandke need värskesse kasvukeskkonda ja tsentrifuugige, et eemaldada krüoprotektiivne aine. Enne uude kultuurianumasse külvamist suspendeerige rakud uues kasvukeskkonnas.

• Bioloogilise ohutuse tase: MRC-5 kultuuride käitlemine ja hooldamine nõuab 1. bioloogilise ohutuse taseme laborit, tagades ohutusprotokollide järgimise.

Käesolevad juhised on koostatud selleks, et aidata teadlastel hoida MRC-5 rakuliini optimaalsetes tingimustes, soodustades usaldusväärsete ja korratavate tulemuste saamist nende teadusuuringutes.

Avaldatud: 2023 | Viimati läbi vaadatud: mai 2026

MRC-5 rakuliin: eelised ja piirangud

Nagu teistelgi rakuliinidel, on ka MRC-5 inimese diploidsetel rakkudel palju eeliseid ja puudusi. Käesolevas jaotises vaatame läbi mõned märkimisväärsemad neist, mis võivad aidata teil otsustada selle kasutamise üle oma teadustöös.

Eelised

MRC-5 rakkude peamised eelised on järgmised:

• Inimestelt pärinev normaalne rakuliin

  MRC-5 loote rakud on saadud normaalsest inimese kopsukoesest, mis teeb neist väärtusliku vahendi inimestele iseloomulikke haigusi uurivatele teadlastele. Kuna tegemist on normaalse diploidse rakuliiniga, jäljendab see täpselt inimrakkude füsioloogiat ja reaktsioone, pakkudes biomeditsiinilisteks ja farmaatsiauuringuteks täpsemat mudelit võrreldes vähirakkude või transformeeritud rakuliinidega.

• Tundlikkus viiruste suhtes

  MRC-5 fibroblastid on väga vastuvõtlikud mitmetele inimviirustele, sealhulgas hingamisteede infektsioone ja haigusi põhjustavatele viirustele, nagu gripp ja koronaviirused. See omadus muudab need eriti kasulikuks viiruspatogeneesi uurimisel, viirusevastaste ravimite sõelumisel ja viirusvaktsiinide väljatöötamisel. MRC-5-rakkude võime toetada tõhusat viiruslikku replikatsiooni võimaldab teadlastel mõista viirusnakkuste aluseks olevaid mehhanisme ja hinnata potentsiaalsete ravimite tõhusust.

Piirangud

Piiratud eluiga: Hoolimata oma kasulikkusest on MRC-5 fibroblastide rakuliinil in vitro piiratud eluiga. Tavaliselt läbivad need umbes 42–46 populatsiooni kahekordistumist, enne kui jõuavad replikatiivse vananemise seisundisse. See piiratud replikatsioonivõime kujutab endast väljakutset pikaajalisteks katseteks, mis nõuavad pidevat rakukultuuri. Teadlased peavad hoolikalt kaaluma oma katsete kestust ja tegema vastavaid plaane, et vältida vananemisest tingitud muutustega seotud probleeme rakkude käitumises. Lisaks nõuab MRC-5 rakkude piiratud eluiga perioodilist täiendamist värskelt kasvatatud rakkudega, mis võib mõjutada katsete järjepidevust ja korratavust.

MRC-5-rakkude rakendused teadustöös

Edusammud viirusevastases uurimistöös ja vaktsiiniarenduses MRC-5-rakkude abil

MRC-5 rakud, mis pärinevad 14-nädalase aborditud loote kopsukudedest, on saanud viirusevastase teadustöö ja vaktsiiniarenduse valdkonna nurgakiviks. Need diploidsed rakuliinid on lahutamatu osa punetuse viiruse vaktsiini ja Sabini polioviiruse vaktsiini tootmisest. Inimkoest pärinemine teeb MRC-5 rakkudest erakordse mudeli viiruste käitumise uurimiseks, näiteks polioviiruse replikatsiooni, SARS-CoV amplifikatsiooni mehhanismide ja herpes simplex-viiruse tekke uurimiseks laboritingimustes.

Nende rakkude vastuvõtlikkus erinevatele viirustele on lihtsustanud vaktsiiniarenduse protsessi, pakkudes usaldusväärset rakusubstraati viiruste replikatsiooniks, näiteks leetrite ja punetuse põhjustavate viiruste puhul. MRC-5-rakkude mittevähi-laadne olemus on vaktsiinide ohutuse tagamisel ülioluline, kuna see annab reaktsiooni, mis viitab sellele, mis toimuks inimrakkudes.

MRC-5-rakke kasutavate uuringute kaudu on tehtud märkimisväärseid edusamme viirusnakkuse mõistmisel ja vaktsiinide tõhustamisel. Näiteks näitas 2021. aasta uuring, et marutaudiviiruse tootmismahte on võimalik suurendada, pärssides interferooni inhibiitoritega teatud rakulisi valke, mis viib seega suurema viirusesaagini [3]. Lisaks tõi 2019. aasta uuring, milles uuriti MRC-5-rakkude reaktsiooni marutaudiviiruse nakkusele, esile eksosoomide, miR-423-5p ja I tüüpi interferooni signaalitee potentsiaali sihtmärkidena marutaudivaktsiini tootmise parandamiseks [4].

MRC-5-rakud rakuteraapias ja haiguste uurimisel

MRC-5-rakud mängivad olulist rolli ka rakuteraapia valdkonnas. Nende võrdlus nabanöörist pärit mesenküümse stromaalrakkudega, eriti diferentseerumisvõime osas, on äratanud märkimisväärset huvi nende kasutamise vastu terapeutilistes rakendustes. Rakuteraapia seisukohavõtudes on tunnustatud nende rakkude terapeutilist potentsiaali mitmesuguste haiguste ravis. Näiteks on need paljulubavad immuunsüsteemi reaktsioonide moduleerimisel selliste haiguste puhul nagu hulgiskleroos ning megakariootsüütide potentsiaatorite aktiivsuse suurendamisel, mis on oluline vereliistakute tootmiseks.

Lisaks terapeutilistele rakendustele on MRC-5-rakud rikastanud haiguste uurimise valdkonda, eriti viirusravimite ja antiprotozoaalsete ravimite mõistmisel. Kuna tegemist on refraktaarse rakuliiniga, on MRC-5-rakkudel piiratud eluiga, kuid nende panus meditsiinilisse uurimistöösse on märkimisväärne. Need on olulised viirusevastaste ravimite avastamisel ning neid kasutatakse megakariootsüütide kolooniaanalüüsides, et edendada meie arusaama vereliistakute moodustumisest. MRC-5-rakkude püsiv pärand kujundab jätkuvalt meditsiiniteaduse maastikku, parandades meie võimet tegeleda keeruliste haiguste ja seisunditega.

Sukeldu sügavamale teaduse maailma: avasta rohkem MRC-5 rakkude ja nendega seotud uurimisvahendite kohta

MRC-5 rakuliini käsitlevad publikatsioonid

MRC-5 rakuliin, mis on meditsiiniliste uuringute põhikomponent, on olnud mitmete oluliste uuringute keskmes. Allpool on toodud mõned märkimisväärsed publikatsioonid, milles on oma uuringutes kasutatud seda rakuliini:

• Seakirkviiruse määramine inimese diploidsetes 2BS- ja MRC-5-rakkudes vaktsiini tootmise
  eesmärgil 2019. aastal ajakirjas „Chinese Journal of Biologicals“ avaldatud uuriti sigade tsirkoviiruse I ja II tüüpide esinemist inimese diploidsetes 2BS- ja MRC-5 rakuliinides, rõhutades selle tähtsust vaktsiini arendamisel.

• Circ-UQCRC2-i ekspressiooni pärssimine leevendas lipopolüsahhariidist põhjustatud kahjustusi MRC-5-rakkudes miR-326/PDCD4/NF-κB signaalitee
  kaudu Selles 2021. aastal ajakirjas „International Immunopharmacology“ avaldatud artiklis uurisid teadlased, kuidas tsirkulaarse RNA, täpsemalt circ-UQCRC2 sihtmärgistamine võiks miR-326/PDCD4/NF-κB signaalitee kaudu leevendada lipopolüsahhariidist põhjustatud rakukahjustusi MRC-5 rakkudes.

• Kurarinon pärsib HCoV-OC43 nakkust, kahjustades viirusepõhjustatud autofagilist voolu MRC-5 inimese kopsurakkudes
  . Selles 2020. aastal ajakirjas „Journal of Clinical Medicine“ avaldatud uuringus uuriti kurarinoni terapeutilist efektiivsust inimese koronaviiruse HCoV-OC43 vastu MRC-5 rakkudes, rõhutades ühendi potentsiaali viirusepõhjustatud autofagiliste protsesside moduleerimisel.

• Aurapteenil on viirusevastane toime inimese koronaviiruse OC43 vastu MRC-5 rakkudes
  . 2023. aastal ajakirjas „Nutrients“ avaldatud väitis see uuring, et aurapteenil on viirusevastane toime koronaviiruse HCoV-OC43 vastu, kui seda testiti MRC-5 inimese diploidsetel rakkudel, pakkudes uut suunda viirusevastaste strateegiate väljatöötamiseks.

• Vitis vinifera kärpimisjääkidest saadud resveratroolirikkate ekstraktide mõju HeLa-, MCF-7- ja MRC-5-rakkudele: apoptoosi, autofaagia ja nekroosi vastastikune mõju
  . 2022. aastal ajakirjas „Pharmaceutics“ avaldatud uuringus uuriti Vitis vinifera resveratroolirikkate ekstraktide mõju kolmele inimrakuliinile, sealhulgas MRC-5-liinile, andes ülevaate selliste ekstraktide potentsiaalsetest terapeutilistest rakendustest vähi ja muude haiguste ravis.

Need publikatsioonid rõhutavad MRC-5 rakuliini mitmekülgsust mitmesuguste ja murranguliste uuringute läbiviimisel viroloogias, onkoloogias ja muudes valdkondades, aidates oluliselt kaasa meie arusaamisele rakkude reaktsioonidest ja terapeutilistest võimalustest.

MRC-5 rakkude kohta korduma kippuvad küsimused

Viited

1. Yang, X. jt., Interferooni inhibeerimine suurendab marutaudiviiruse pilootmastaabis tootmist inimese diploidsetes MRC-5 rakkudes. Viruses, 2021. 14(1): lk 49.
2. Wang, J. jt., Indutseeritava miR-423-5p eksosoomide vahendusel toimuv manustamine suurendab MRC-5-rakkude vastupanuvõimet marutaudiviiruse nakkusele. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): lk 1537.
3. McKenna, K.C., Abortitud lootekoe kasutamine vaktsiinides ja meditsiinilistes uuringutes varjutab kogu inimelu väärtust. Linacre Q, 2018. 85(1): lk 13–17.
4. Jordan, I. ja V. Sandig, „Matrix ja backstage: viirusvaktsiinide rakulised substraadid“. *Viruses*, 2014. 6(4): lk 1672–700.