Avaldatud: 2023 | Viimati läbi vaadatud: mai 2026
U937-rakud – monotsütaarse leukeemia uurimise mudel ja edusammud
U937 rakuliin, mida kasutatakse laialdaselt biomeditsiinilistes uuringutes in vitro mudelina, on saadud promonotsüütide liinist ning pakub väärtuslikku teavet müeloidsete rakkude dünaamika kohta. Käesolevas artiklis käsitletakse U937 rakuliini päritolu, üldisi omadusi ja mitmekülgseid rakendusi, mis on olulised immuunrakkude molekulaarsete mehhanismide ja signaaliteede mõistmiseks, eriti ägeda müeloidse leukeemia (AML) kontekstis.
- Kasvukeskkond
U937 rakukultuuri hoitakse RPMI 1640 keskkonnas. Selle keskkonna optimaalseks rakukasvuks on lisatud 2,0 mM L-glutamiini, 2,0 g/l NaHCO₃, 2,0 g/l L-glükoosi ja 10% FBS-i. Kasvukeskkonda vahetatakse 1–2 korda nädalas. - Kaksikustumisaeg
U937 rakkude keskmine populatsiooni kahekordistumisaeg on 36 tundi. See võib siiski varieeruda vahemikus 48–72 tundi. - Kasvutüüp
U937 makrofaagid on ümmarguse kujuga ja kasvavad suspensioonikultuurides. - Bioloogilise ohutuse tase
BSL-1 - Saadaval
Cytion — Telli U937
- U937 rakkude päritolu ja üldised omadused
- U937 rakuliin: kasvatamise juhised
- U937 rakkude eelised ja puudused
- U937 monotsüütide rakuliin immunoloogilisteks ja hematoloogilisteks uuringuteks
- U937 rakuliini rakendused teadustöös
- U937 rakud: teadusartiklid
- U937 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud
- U937 rakuliini teaduslikud rakendused – KKK
- Viited
- Korduma kippuvad küsimused
U937 rakkude päritolu ja üldised omadused
Käesolevas osas tutvustatakse U937 rakuliini teket ja põhiomadusi. Siit leiate teavet U937 leukeemiarakuliini olemuse, rakulise identiteedi, päritolu ja peamiste omaduste kohta, mis teevad sellest olulise mudeli teadustöös.
U937 rakud, mille Sundstrom ja Nilsson isoleerisid 1976. aastal generaliseerunud histiotsütaarse lümfoomiga 37-aastase valge mehe pleuraefusioonist, esindavad unikaalset promonotsütaarset fenotüüpi [1]. Need rakud kehastavad monotsüütide-makrofaagide tüüpidele iseloomulikku morfoloogiat: need on ümmarguse kujuga, keskmise läbimõõduga umbes 14 μm ning neil on pinnamarkerid, nagu inimese DC-SIGN-valk, mis on nende rolli seisukohalt immunoloogilistes uuringutes otsustava tähtsusega. U937 rakuliini võime diferentseeruda teatud ärritajate mõjul erinevateks immuunrakkudeks – sealhulgas monotsüütideks, makrofaagideks ja isegi dendriitrakkudeks – pakub suurt huvi, pakkudes dünaamilist süsteemi rakkude diferentseerumisprotsesside uurimiseks.
U937 rakkude repertuaari kuulub ka võime ekspresseerida amelogeeni – markerit, mida uuritakse sageli vereringes ringlevate eellaste kontekstis ning kromosoomide, eriti 16. kromosoomi osade anomaaliate hindamisel, mis toetab selle staatust rikkaliku ressursina Vähirakuliinide entsüklopeedias. Tänu sellistele tehnikatele nagu 3D-rakukultuur ja täiustatud pildistamine pakuvad U937-rakud peaaegu in vivo olukorda, võimaldades teadlastel jälgida rakkude käitumist ja vastastikmõjusid füsioloogiliselt asjakohasemas keskkonnas.
U937 rakuliin: kasvatamisjuhised
Järgmiste U937 rakkude kasvatamise põhipunktide tundmine võib muuta teie töö nendega lihtsamaks ja tõhusamaks. Te saate teada: Milline on U937 rakkude kahekordistumisaeg? Kas U937 rakuliin on adhesiivne või suspensiooniline? Mis on U937 kasvukeskkond? Kuidas kasvatada U937 rakke?
U937 rakkude kasvatamise põhipunktid
Populatsiooni kahekordistumisaeg:
U937 rakkude keskmine populatsiooni kahekordistumisaeg on 36 tundi. See võib siiski varieeruda vahemikus 48–72 tundi.
Adherentne või suspensioonis:
U937 makrofaagid on ümmarguse kujuga ja kasvavad suspensioonikultuurides.
Istutustihedus:
U937 rakkude puhul soovitatakse külvitihedust 1 × 10⁵ rakku/ml. Suspensioonis olevate rakkude puhul ei ole vaja passaažilahust. Neid lahjendatakse värske kasvukeskkonnaga ja loendatakse. Rakud külvatakse vajaliku tihedusega uude kolbi.
Kasvukeskkond:
U937 rakukultuuri hoitakse RPMI 1640 keskkonnas. Selle keskkonna optimaalseks rakkude kasvuks täiendatakse 2,0 mM L-glutamiiniga, 2,0 g/l NaHCO₃-ga, 2,0 g/l L-glükoosiga ja 10% FBS-ga. Kasvukeskkonda vahetatakse 1–2 korda nädalas.
Kasvatustingimused (temperatuur, CO₂):
U937 rakukultuuride ideaalseks kasvuks on vaja 37 °C niisutatud inkubaatorit, millele on tagatud 5% CO₂ varustus.
Säilitamine:
U937 rakke hoitakse vedela lämmastiku aurufaasis või temperatuuril alla -150 °C, et säilitada rakkude eluvõimelisus pikemaks ajaks.
Külmutamisprotsess ja keskkond:
Inimese makrofaagide rakuliini U937 külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkonda. Rakute eluvõimelisuse maksimaalse säilitamise tagamiseks soovitatakse kasutada aeglast külmutusmeetodit (temperatuuri järkjärguline langus 1 °C võrra).
Sulatusprotsess:
Külmutatud viaale hoitakse 37 °C veevannis, kuni jääb alles väike jääklomp. Rakudele lisatakse värsket keskkonda ja tsentrifuugitakse. Keskkond visatakse ära, rakupellet resuspendeeritakse ja valatakse uude kolbi. U937 rakud taastuvad külmutamisest suhteliselt kiiresti.
Bioloogilise ohutuse tase:
U937 rakkude kasvatamiseks soovitatakse kasutada 1. bioloogilise ohutuse taseme laboritingimusi.
U937-rakkude eelised ja puudused
U937-rakkudel on ainulaadne eeliste ja puuduste kombinatsioon, mis teeb neist ideaalse uurimisvahendi. Allpool käsitletakse U937-rakukultuuri peamisi eeliseid ja puudusi.
Eelised
U937 rakuliini peamised eelised on järgmised:
- Suurem stabiilsus: U937 rakuliin on oma histiotsüütilise päritolu tõttu võrreldes primaarsete vere leukeemiarakkudega väga stabiilne. Lisaks saab neid rakke lõpmatult kultiveerida ja need on geneetiliselt homogeensed, mistõttu sobivad hästi teadusuuringute mudeliks.
- Diferentseerumine: U937 rakkudel on võime stimuleerimisel diferentseeruda teisteks immuunrakkudeks, nagu monotsüüdid, makrofaagid või dendriitrakud. See aitab mõista immuunvastuste tekkimisega seotud rakulisi mehhanisme.
- Lihtne hooldada: U937-rakke on teaduslaborites lihtne kasvatada ja hooldada. U937-rakkude kasvatamiseks ei ole vaja järgida keerukaid protseduure ega protokolle.
Puudused
Siin on mõned U937 rakuliiniga seotud puudused.
- Kromosoomianomaaliad: U937-rakkudel esinevad kromosoomianomaaliad, sealhulgas translokatsioonid. See võib mõjutada eksperimendi tulemusi ja tulemuste korratavust.
U937 monotsüütide rakuliin immunoloogilisteks ja hematoloogilisteks uuringuteks
U937 rakuliini rakendused teadustöös
U937 rakud, histiotsütaarse lümfoomi rakuliin, on hindamatu mudel mitmesugusteks bioloogilisteks uurimistöödeks. Neid hinnatakse eriti kõrgelt nende rolli tõttu müeloidsete rakkude uurimisel, eelkõige makrofaagide mudelitena, kuna nad suudavad teatud tingimustel diferentseeruda makrofaagilaadseteks rakkudeks. U937 rakuliin hõlbustab makrofaagide funktsiooni uurimist, sealhulgas fagotsüütilist aktiivsust ja tsütokiinide neurobioloogiat, mis on põletikuliste reaktsioonide ja immuunregulatsiooni mõistmiseks otsustava tähtsusega. Kõnealune rakuliin ilmutab ka primaarsetele monotsüütidele sarnaseid omadusi, mis võimaldab teadlastel uurida immuunrakkude käitumise nüansse ilma primaarrakkudele omase variatiivsuseta.
- Tsütogeneetika: Tsütogeneetilise iseloomustamise valdkonnas on U937-rakud olnud kesksel kohal kromosoomi 11 ja kromosoomi 16 osade uurimisel, eriti seoses tsentromeeri kinnitumise ja homoloogiliste kromosoomide käitumisega. Teadlased kasutavad neid rakke genoomi ümberkorraldumise ja genoomi ebastabiilsuse uurimiseks, mis on olulised vähktõve progresseerumise põhimõtete mõistmiseks, sealhulgas histiotsütaarse lümfoomi puhul, millest U937 rakud pärinevad. Rakuliin pakub täpset kariotüübi teavet, mis teeb sellest suurepärase vahendi kromosoomide kõrvalekallete ja ümberkorraldatud kromosoomide uurimiseks, eriti nende puhul, mis hõlmavad 20. kromosoomi ümberkorraldusi.
- Monotsüütide/makrofaagide bioloogia: U937 rakuliin on oluline mudel monotsüütide ja makrofaagide funktsioonide ja regulatsiooni selgitamiseks. See hõlmab selliste aspektide uurimist nagu fagotsütoos, antigeeni esitamine ja tsütokiinide tootmine. Eelkõige kasutati 2023. aasta uuringus U937 rakke, et uurida glükomakropeptiidi mõju põletikulise reaktsiooni tekkele inimese makrofaagides. See uuring rõhutas glükomakropeptiidi põletikuvastaseid omadusi, näidates tsütokiinide taseme langust nendes rakkudes [2].
- Vähktõve uurimine: Onkoloogias on U937-rakud olulised vähktõve aluseks olevate rakuliste mehhanismide ja signaaliteede analüüsimisel. Need on samuti kesksel kohal vähivastaste ravimite sõelumisel ja uute vähiravimeetodite hindamisel. Seda rakendust silmas pidades kasutati ühes uuringus U937 müeloidse leukeemia rakuliini, et hinnata nii värske kui ka aurutatud lehtkapsasmahla vähivastast toimet. Selle uuringu tulemused näitasid, et mahl soodustab vähirakkudes apoptootilist aktiivsust kaspaasist sõltuva signaalitee kaudu [3].
- Toksikoloogilised uuringud: U937-rakke kasutatakse ka keskkonnasaasteainete ja erinevate kemikaalide tsütotoksiliste mõjude uurimiseks. Näiteks kasutati ühes uuringus muu hulgas U937-rakuliini polüetüleenist mikroplastide potentsiaalsete tsütotoksiliste mõjude hindamiseks [4]. See uuring, nagu ka teised, rõhutab U937-rakkude tähtsust toksikoloogias, pakkudes mudelit, mille abil mõista, kuidas ained inimese monotsüütidega interakteeruvad ja milline on nende potentsiaalne mõju inimese tervisele.
Konfokaalse laserskaneerimismikroskoopia abil saavad teadlased visualiseerida ja kvantifitseerida U937-rakkude fagotsüütilist aktiivsust, mis aitab fenotüpiseerida nende reaktsioone erinevatele ärritajatele, sealhulgas nakkusetekitajatele. Rakuliini ontoloogiad ja täpne kariotüübi teave suurendavad veelgi selliste uuringute täpsust.
U937-rakud: teadusartiklid
Allpool on toodud mõned huvitavad ja silmapaistvad teadusuuringud, milles on kasutatud U937-rakke.
Magnofloriin tugevdab LPS-i poolt aktiveeritud proinflammatoorseid reaktsioone MyD88-sõltuvate signaaliteede kaudu U937-makrofaagidesAjakirjas „Planta Medica“ (2018) avaldatud uuringus väideti, et taimest Tinospora crispa saadud peamine bioaktiivne metaboliit omab suurt potentsiaali U937 makrofaagide immuunvastuste tugevdamisel.
Peganum harmala seemnete ekstrakti mõju lämmastikoksiidile U937-monotsüütides ja makrofaagidesSee uurimistöö avaldati ajakirjas „International Journal of Medical Laboratory“ 2020. aastal. Selles uuringus hindasid teadlased Peganum harmala seemneekstrakti võimalikku mõju lämmastikoksiidi tootmisele U937-monotsüütides ja makrofaagides.
Polüetüleenist mikroplastide potentsiaalse toksilisuse hindamine inimese päritolu rakuliinidelAjakirjas „Science of the Total Environment“ (2022) avaldatud uuringus hinnati keskkonnasaasteainete, st polüetüleenmikroplastide potentsiaalset tsütotoksilist mõju U937-, THP-1- ja veel kolmele inimrakuliinile.
Vitex trifolia L. leheekstraktide ja fütokomponentide mõju tsütokiinide tootmisele inimese U937 makrofaagidesSee uurimus avaldati 2020. aastal ajakirjas „BMC Complementary Medicine and Therapies“. Uurimuses uuriti Vitex trifolia L. taime lehtedest valmistatud erinevate ekstraktide mõju tsütokiinide tootmisele U937 makrofaagides.
Madala doosiga ioniseeriva kiirguse mõju pärsib rakutsükli ja valgusünteesi radu in vitro inimese primaarsetes keratinotsüütides ja U937 rakuliinides. Ajakirjas „PLOS One“ avaldatud artikkel (2018) uuriti madala doosiga ioniseeriva kiirguse võimalikke mõjusid U937 rakuliinile ja primaarsetele keratinotsüütidele.
U937 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud materjalid
U937-rakke kasutatakse laialdaselt teadustöös. Siin on nimetatud mõned väärtuslikud materjalid, mis selgitavad U937-rakkude kultiveerimise ja diferentseerumise protokolle:
- U937 diferentseerumisprotokoll: See dokument sisaldab U937 rakkude diferentseerumisprotokolli. Lisaks on selles ka protokoll U937 inimese müeloidse leukeemia rakkude kasvatamiseks
- Suspensioonrakkude subkultiveerimine: See on video, mis näitab üldist protokolli selliste suspensioonrakuliinide nagu U937 subkultiveerimiseks.
- U937 rakuliin: See veebisait sisaldab palju teavet U937 rakkude kohta. Seal kirjeldatakse U937 monotsüütide ja makrofaagide subkultiveerimise, külmutamise ja sulatamise protokolle.
U937 rakuliini uurimisrakendused – KKK
Viited
- Chanput, W., V. Peters ja H. Wichers, THP-1 ja U937 rakud. Toidu bioaktiivsete ainete mõju tervisele: in vitro ja ex vivo mudelid, 2015: lk 147–159.
- Córdova-Dávalos, L.E. jt, „Glykomakropeptiidi kaitsv toime U937 makrofaagide põletikulise reaktsiooni suhtes“. Foods, 2023. 12(7): lk 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak ja Y. Suwanwong, Värske ja aurutatud hiina lehtkapsamahla antileukemiline toime U937 rakuliinile ning nende apoptoosi soodustav toime kaspaasist sõltuva signaalitee kaudu. Foods, 2023. 12(7): lk 1471.
- Gautam, R. jt., Polüetüleenist mikroplastide potentsiaalse toksilisuse hindamine inimestest pärinevatel rakuliinidel. Science of the Total Environment, 2022. 838: lk 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes ja H.J. Wichers, „THP-1 rakuliin: in vitro rakumudel immuunmodulatsiooni uurimiseks“. International immunopharmacology, 2014. 23(1): lk 37–45.