HuH7 rakud: Värav hepatiidi ja HCV uuringutele

HuH7 rakuliin, mis on saadud inimese hepatoomist, kujutab endast immortaliseeritud kogumikku tumorigeenseid epiteelilaadseid rakke. See liin ning selle derivaadid HuH7.5 ja HuH7.5.1 on eksperimentaalsetes kontekstides primaarsete hepatotsüütide praktiline asendaja. Seda kasutatakse peamiselt rakukultuurimudelites C-hepatiidi viiruse (HCV) infektsiooni ja hepatoomi patofüsioloogia uurimiseks.

HuH7 rakkude päritolu ja omadused

HuH7 rakuliini päritolu, põhiomaduste ja optimaalsete kasvatustingimuste mõistmine on oluline enne selle rakuliini kasutamist teadusuuringutes.

HuH7 rakuliin loodi 1982. aastal Sato, J ja Nakabayshi, H poolt, mis pärineb kõrgelt diferentseeritud hepatotsüütide vähiliinist. Algselt saadi see 57-aastase Jaapani mehe hepatotsellulaarsest kartsinoomist. HuH7 rakke iseloomustab võime toota mitmesuguseid füsioloogiliselt olulisi aineid, nagu albumiini ja alfa-fetoproteiini, ning need on väga tundlikud HCV-infektsiooni suhtes, mistõttu sobivad nad HCV replikonsüsteemides kasutamiseks. See omadus muudab rakuliini väärtuslikuks HCV-vastaste ravimite sõelumiseks ja arendamiseks. HuH7 rakud on epiteelilaadse morfoloogiaga, kuusnurkse kujuga ja kleepuvad kasvamise ajal pinnale, moodustades 2D-monokihid. huH7 rakkude läbimõõt on keskmiselt 21,9 µm, kaldudes suurema, lapiku välimuse poole. HuH7 rakuliinile on iseloomulik heterogeenne kromosoomide arv, mis jääb tavaliselt vahemikku 55-63, mis peegeldab geneetilist varieeruvust rakupopulatsiooni sees. See heterogeensus on rakukultuuri käigus tekkiva selektiivse surve tagajärg ja võib erineda erinevates laboritingimustes.

Võrdlev analüüs: HuH7 vs. HuH7.5 rakuliinid

HuH7.5 rakuliin, mis on HuH7 derivaat, erineb peamiselt RIG-I (DDX58) geeni missense-mutatsiooni tõttu, mis on oluline rakusiseses viirusevastases reaktsioonis. See mutatsioon suurendab HuH7.5 rakkude vastuvõtlikkust genoomse ja subgenoomse HCV RNA replikatsioonile, mis eristab seda viroloogilistes uuringutes kasutatava HuH7 rakuliini vanemrakuliinist.

HuH7 rakkude kasvatamine: Humus: Olulised protokollid optimaalseks kasvuks: Olulised protokollid optimaalseks kasvuks

HuH7 rakud, mis on lahutamatu osa arvukatest teadusuuringutest, vajavad õitsenguks täpseid kasvatustingimusi. Selles jaotises käsitletakse HuH7 rakkude kasvatamise põhiaspekte, mis tagavad nende füsioloogilise tähtsuse säilitamise teaduslikes uuringutes.

Dubleerimisaja dünaamika

HuH7 rakkude kahekordistumisaeg on tavaliselt 24 tundi, kuigi rakukultuurikeskkonna erinevused võivad seda aega pikendada 36-48 tunnini, mis näitab keskkonnatingimuste mõju rakkude paljunemisele.

Adhesiivsed omadused

HuH7 rakud moodustavad valdavalt kahemõõtmelise monokihi, mis kleepub kultuurplaatide ja kolbide pinnale, rõhutades nende eelistust stabiilse füüsilise substraadi suhtes suspensioonikultuuride ees.

Optimaalne külvikutihedus

HuH7 rakkude külvieelsuse hoidmine 30-90% piires on kriitilise tähtsusega, et vältida proliferatsioonikiiruse vähenemist pärast 90%-lise külvieelsuse ületamist. Subkultuuride kasvatamine akutase abil hõlbustab eraldumist, võimaldades külvamist eksperimentaalsetele vajadustele kohandatud tihedusega, mis ulatub optimaalsest (2×10⁴ rakke/cm²) kuni küllastumiseni (6×10⁴ rakke/cm²).

Toitumisnõuded

Dulbecco modifitseeritud Eagle's Medium (DMEM) kõrge glükoosisisaldusega ja täiendatud 10% veiste loote seerumiga (FBS) pakub HuH7 rakkude jaoks ideaalset toitumiskeskkonda. Regulaarne söötme uuendamine, ideaaljuhul 2-3 korda nädalas, on rakkude püsiva tervise tagamiseks hädavajalik.

Keskkonnatingimused

HuH7 rakukultuuri toetab optimaalselt 5% CO₂ ja 37 °C juures olev niisutatud inkubaator, mis simuleerib rakkude tegevust soodustavaid füsioloogilisi tingimusi.

Pikaajaline säilitamine

HuH7 rakke tuleks pikaajalise säilitamise eesmärgil hoida vedela lämmastiku aurufaasis, mis tagab nende elujõulisuse tulevaste uuringute jaoks.

Krüosäilitamine ja taastamine

Rakkude elujõulisuse säilitamiseks krüokonserveerimise ajal on esmatähtis kasutada järkjärgulist külmutamistehnikat. Rakud tuleks suspendeerida spetsiaalselt selleks ettenähtud külmutussöötmes, näiteks CM-1, mis tagab sujuva ülemineku krüotehnoloogilisele säilitamisele. Pärast sulatamist on rakukultuuride taastamiseks hädavajalik kiire, kuid ettevaatlik taaselustamine 37 °C veevannis, millele järgneb tsentrifuugimine külmutussöötme eemaldamiseks ja uuesti suspenseerimine värskes kasvukeskkonnas.

Bioloogilise ohutuse kaalutlused

HuH7 rakuliini käitlemisel ja paljundamisel on soovitatav järgida 1. bioloogilise ohutuse taseme protokolli, mis vastab ohutus- ja eetikanormidele laboratooriumides.

Järgides neid hoolikalt kirjeldatud kasvatustingimusi, saavad teadlased tagada HuH7 rakkude tugeva kasvu ja füsioloogilise tähtsuse oma teaduslikes uuringutes, sillutades teed murrangulistele avastustele hepatoomi ja C-hepatiidi viiruse uurimisel.

Uurige HuH7 rakke oma teaduslikeks läbimurreteks

HuH7 rakud: Eelised ja puudused

HuH7 rakuliinil on korraga nii eeliseid kui ka piiranguid. Vaatame läbi selle rakuliini võimalikud plussid ja miinused, sest see võib aidata teil otsustada, kas see sobib teie katsete jaoks.

HuH7 rakuliini eelised

HuH7 rakuliinil on palju iseloomulikke omadusi, mis muudavad selle atraktiivseks kasutamiseks teadusuuringutes.

• Lihtne paljundamine: Erinevalt teistest inimese hepatoomi rakuliinidest saab HuH7 rakuliini kergesti kasvatada ilma seerumi lisamiseta; CLS soovitab siiski kasutada RPMI 1640 rakku 10% FBS-ga ja 2 mM L-glutamiiniga. HuH-7 rakud eritavad kasvufaktorit, mis aitab rakkudel kasvada ilma seerumita.
• Transfektsiooni paindlikkus: HuH7 rakuliini kasutatakse laialdaselt transfektsiooni eesmärgil, kuna see on HCV-genoomi suhtes väga vastuvõtlik. Seetõttu on need rakud olulised HCV-vastaste ravimite sõelumisel ja arendamisel.
• Alternatiiv inimese hepatotsüütidele: HuH7 rakuliin on suurepärane inimese hepatotsüütide asendaja. See võib aidata teadlastel uurida maksa ravimitransportereid ja mõista teatavate ravimite koostoimet MRP-dega (multi-drug resistance-associated proteins).
• Ksenotransplantaadiga hiire mudeli väljatöötamine: HuH7 rakke on kasutatud rakuliinist pärineva ksenotransplantaadi hiire mudeli tootmiseks. See loomamudel võib anda teadlastele väärtuslikke teadmisi valgukinaasi inhibiitorite ja vähivastaste ravimeetodite kohta.
• Vähiuuringud: HuH7 rakuliin on inimese maksavähi rakuliin, mis aitab teadlastel viia läbi maksavähi uuringuid.

HuH-7 rakuliini piirangud

HuH7 rakuliini kasvatamisega on seotud mõned piirangud.

Mikroobne saastumine: Bakteriaalne saastumine on kõige levinum probleem rakukultuuride kasvatamisel. Kui nakatumine toimub, on seda võimalik eristada kasvukeskkonna pH-muutuse ja hägususe järgi. Bakteriaalse saastumise hulgas ei ole mükoplasmakontaminatsioon tavaliselt ilmne. Siiski mõjutab see aeglaselt rakuliini morfoloogiat, geeniekspressiooni ja muid omadusi.

Kultuuriperiood: Kuigi HuH7 rakuliin on surematu, võib kultuuriperioodi ületamine mõjutada rakkude tervist järk-järgult. See võib mõjutada proliferatsioonikiirust ja geeniekspressiooni, mis võib vähendada tulemuste reprodutseeritavust. HuH7 rakuliini puhul tuleks hoida läbimise arvu alla 20-25.

HuH-7 rakkude rakendused

See inimese hepatoomist saadud rakuliin pakub mitmeid uurimisvõimalusi. Siinkohal kirjeldame mõningaid uurimisvaldkondi, kus kasutatakse HuH7 rakuliini.

1. Ravimiresistentsus: HuH7 on hepatotsellulaarse kartsinoomi (HCC) rakuliin, mida saab kasutada ravimresistentsuse uurimiseks võimalike maksavähi ravimeetodite suhtes. Aastal 2021 tehtud uuringus kasutati HuH7 rakke, mis tehti eksperimentaalselt resistentseks sorafeniibi suhtes, et töötada välja uusi ja tõhusaid ravimeid, s.t mitokondriat akumuleerivaid enesekohaseid peptiide.

2. Geneetiline sissevaade ja molekulaarprofiil HuH7 rakkude kaudu: Erinevad HuH7 rakuliinid, sealhulgas erinevad derivaadid ja variandid, on võimaldanud sügavamalt mõista geeniekspressiooni ja konkreetsete genoomsete markerite rolli haiguse puhul. HuH7 rakkude puhul on molekulaarse ja rakulise profiili koostamiseks kasutatud selliseid meetodeid nagu Raman-spektroskoopia, mille eestvedajaks on olnud sellised teadlased nagu Evgeny Gladilin, mis on andnud ülevaate raku reaktsioonist viirusinfektsioonile. Raman-spektroskoopia võimalused koos selliste meetoditega nagu kvantitatiivne proteoomika on hõlbustanud peremeesraku vastuste, sealhulgas interferoonivastuse ja lipiidipisarate muutuste uurimist, mis on olulised HCV replikatsiooni ja SARSi mõju mõistmiseks. Erinevate onkogeensete markerite ekspressiooni saab uurida, et mõista nende käitumist vastuseks mis tahes ravile, nagu näiteks uuringus, milles kasutati HuH7 rakke, et uurida Kaempferoli ühendi mõju MMP9 ja AKT-tee geenide ekspressioonimustrile. Need teed reguleerivad hepatotsellulaarse kartsinoomi metastaasi ja invasiivsust. Teises hiljutises uuringus uuriti ka Wnt/β-kateniini signaalkaskaadi geeni rolli HCC-rakkude ellujäämises ja kasvus.

3. Ravimite väljatöötamine: HuH7 rakke kasutatakse laialdaselt ravimite skriiningus ja arendusuuringutes maksavähi vastu. Mitmeid uuringuid on läbi viidud paljude taimeekstraktide, taimepõhiste ühendite, nanoosakeste ja muude raviainete inhibeeriva potentsiaali uurimiseks HCC vastu. 2022. aastal läbi viidud uuringus uuriti radionukliidi pro-apoptootilisi ja vähivastaseid omadusi hepatotsellulaarse kartsinoomi vastu, kasutades HuH7 rakuliini.

4. HuH7 rakud: HuH7-rakud on muutunud nurgakiviksviirusinfektsioonide ja nakkushaiguste, eelkõige C-hepatiidi viiruse (HCV) ja nende koostoimete uurimisel koronaviirustega, nagu SARS-CoV-2, mis vastutab 2019. aasta koronaviirushaiguse (COVID-19) eest. Eksperimentaalsete HCV rakukultuurisüsteemide (HCVcc) väljatöötamine, kasutades HuH7 rakke, on oluliselt edendanud meie võimet uurida HCV keerulist replikatsiooniprotsessi ja HCV-infektsiooni jaoks olulisi peremeesfaktoreid. See hõlmab HCV RNA replikatsiooni tõhususe ja nakkuslike viiruste tootmise uurimist. HuH7-rakkude erinevad liinid, sealhulgas vananenud ja nakatunud variandid, pakuvad mitmekesist paneeli infektsiooni paljususe, viiruse paljunemise ja selliste viiruste nagu SARS-i vastaste inhibeerimismehhanismide uurimiseks.

Kokkuvõttes hõlmab HuH7-rakkude uurimine laia spektrit teaduslikke uuringuid, alates viirusinfektsioonide aluseks olevatest molekulaarsetest mehhanismidest kuni nende patogeenide poolt esilekutsutud üksikasjalike rakuvastuseni. HuH7-uuringute kaudu jätkab teadusringkond peremehe ja viiruse vahelise suhtluse keerulise dünaamika avastamist, aidates kaasa viirusevastaste strateegiate arendamisele ja meie arusaamisele viirushaiguste rakulistest teguritest.

HuH-7 publikatsioonid

HuH7 rakuliini on kasutatud hulgaliselt publikatsioone erinevatel eesmärkidel. Siinkohal oleme maininud mõned hiljutised ja olulised publikatsioonid.

• Mitokondritele suunatud enesekehtestatud peptiidide kasutamine sorafeniibiresistentsete hepatotsellulaarse kartsinoomi rakkude uudse ravina.

See uuring avaldati ajakirjas Nature Scientific Reports aastal 2021. Uuringus kasutati eksperimentaalselt indutseeritud sorafeniibile resistentseid hepatotsellulaarse kartsinoomi rakke (HuH7 rakuliin), et uurida hiljuti välja töötatud Mito-FF (mitokondriat akumuleerivad isekogumispeptiidid) pro-apoptootilist ja kasvajavastast toimet.

• Kaempferool pärsib inimese hepatotsellulaarse kartsinoomi rakkude rakkude migratsiooni, pärssides MMP-9 ja Akt-signalisatsiooni

See artikkel avaldati ajakirjas Environmental Toxicology 2021. aastal Po-Chung Ju ja kolleegide poolt. Selles uuringus uurisid teadlased taimse ühendi, kaempferooli, metastaadivastast potentsiaali hepatotsellulaarse kartsinoomi rakkude (HuH7) vastu. Lisaks uurisid nad ka maksavähirakkude metastaasi ja invasiooni reguleerivaid signaaliradu.

• Dafnetiin pärsib hepatotsellulaarse kartsinoomi rakkude ellujäämist Wnt/β-kateniini signaalitee reguleerimise kaudu

See töö avaldati ajakirjas Drug Development Research 2022. aastal. Selles uuringus selgitatakse dafnetiini ühendi vähivastast rolli HCC vastu. See taimset päritolu ühend pärsib Wnt/β-kateniini signalisatsiooni, et piirata vähirakkude kasvu.

• RGFP966 pärsib kasvaja kasvu ja migratsiooni EGFR-i ekspressiooni inhibeerimise kaudu hepatotsellulaarse kartsinoomi rakkudes in vitro

See ajakirjas Drug Design, Development, and Therapy avaldatud teadustöö kirjeldab EGFR-signalisatsiooni rolli hepatotsellulaarse kartsinoomi kasvus ja metastaasis. Uuringus kasutati HuH7 rakke, et uurida histoondeatsetülaas 3 (HDAC3) inhibiitori RGFP966 inhibeerivat toimet HCC vastu EGFR-tee geenide pärssimise kaudu.

• Reeniumperrenaat (188ReO4) kutsus esile apoptoosi ja vähendas vähkkasvaja fenotüüpi maksavähirakkudes

See publikatsioon ajakirjas Cells näitab HuH7 rakkude kasutamist radionukliidi, s.t rheniumperrenaadi HCC-vastase potentsiaali uurimisel.

• Kurkumiini kapseldavate kitosaan-nanoosakeste viirusevastane aktiivsus C-hepatiidi viiruse genotüübi 4a vastu inimese hepatoomi rakuliinides

See uuring on avaldatud ajakirjas International Journal of Nanomedicine. Uuringus kasutati HuH7 rakke, et uurida kurkumiini sisaldavate kitosaani nanoosakeste viirusevastast aktiivsust HCV genotüübi 4a vastu.

HuH-7 ressursid: Protokollid, videod ja muud materjalid: Protokollid, videod ja muud materjalid

HuH7 rakuliini kasvatamiseks ja hooldamiseks on saadaval palju ressursse. Siin saate teavet HuH7 rakkude kasvatamise ja transfektsiooni protokollide selgitamiseks kättesaadavate ressursside ja õppevideote kohta.

Rakukultuuri protokollid

Järgmised ressursid aitavad teil alustada HuH7 kultiveerimist ja hooldamist.

• HuH-7 rakukultuuri info ja ressursid: Sellel veebisaidil on palju kasulikku teavet, sealhulgas HuH7 rakuliini subkultuuriprotokoll, selle säilitamine ja käitlemine.

• HuH7 rakukultuuri protokoll

HuH7 transfektsiooni protokollid

HuH7 rakke transfekteeritakse mitmel viisil. Järgnevates allikates on esitatud hulgaliselt teavet transfektsiooniprotokollide, vajalike reaktiivide ja kemikaalide, kasulike nõuannete ja ettevaatusabinõude kohta.

HuH7 rakuliiniga seotud videod

Saadaval on palju õppevideoid põhiliste subkultuuride, plaatimise ja transfektsiooni protokollide jms kohta.

• Rakkude passageerimine: See video käsitlebrakuliini põhilisi kultiveerimisprotokolle.

Eeldame, et selles artiklis esitatud teave aitab teil omandada põhi- ja edasijõudnuteadmisi HuH7 rakuliini kohta enne sellega töötamist. Kui soovite neid rakke oma uurimistöös kasutada, võite meilt tellida.

KKK HuH7 rakuliini ja viirusuuringute kohta