SH-SY5Y-rakud – neuroblastoomi uurimine ja SH-SY5Y-rakkude tähtsus neuroteaduses

Inimese neuroblastoomist saadud SH-SY5Y rakuliini kasutatakse laialdaselt meditsiinilistes uuringutes neurodegeneratiivsete haiguste uurimiseks ja ravimite väljatöötamiseks. Teadlased kasutavad neid rakke nende algses diferentseerimata vormis või diferentseerivad need neuronitele sarnasteks rakkudeks.

Üldine teave ja SH-SY5Y rakuliini päritolu

Käesolevas jaotises käsitletakse SH-SY5Y rakuliini põhiandmeid, sealhulgas selle päritolu, määratlust ja rakustruktuuri. Käsitletakse selliseid küsimusi nagu rakkude morfoloogia ja päritolu.

• SH-SY5Y on inimestelt pärinev rakuliin, mis tekkis 1970. aastal SK-N-SH neuroblastoomi rakuliini subkloonimise tulemusel.
• Eelline rakuliin SK-N-SH arendati välja nelja-aastase naissoost neuroblastoomiga patsiendi luuüdi biopsia alusel.
• SH-SY5Y rakud on fenotüübiliselt adrenergilised ja ekspresseerivad dopamiinergilisi markereid, mis teeb neist kasuliku in vitro mudeli neurodegeneratiivsete haiguste, neurogeneesi ja ajurakkude omaduste uurimiseks [1].
• SH-SY5Y-rakud kasvavad elujõuliste neuroblastiliste rakkude kimpudena, millel on neuritid, ning on nõrgalt kinnitunud.
• SH-SY5Y-rakkude suurus on 12 μm.
• SH-SY5Y-rakkude modaalne kromosoomide arv on 47 ning neil esineb 1. kromosoomi haruldane marker – 1q-trisoomia, mille põhjuseks on 1q-segmendi lisakoopia sisestumine 1. kromosoomi pikasse harru.

SH-SY5Y-rakkude kasvatamine

Neurobioloogilistes uurimislaborites on SH-SY5Y rakud kõige sagedamini kasvatatavad neuroblastoomi rakud. Nende rakkudega töötamiseks on oluline mõista, milline kasvukeskkond on nende kasvatamiseks sobiv, millised on nende kasvutunnused, optimaalne külvitihedus ja õige külmutamismeetod. Käesolevas jaotises esitatakse olulist teavet SH-SY5Y rakkude kasvatamise kohta, et aidata teil neid aspekte arvestada.

SH-SY5Y rakkude kasvatamise põhipunktid

Populatsiooni kahekordistumisaeg: SH-SY5Y-rakkude keskmine populatsiooni kahekordistumisaeg on umbes 3–4 päeva.

Adherentsed või suspensioonis: SH-SY5Y on nõrgalt adherentsed rakud. Suure tihedusega külvamisel kasvavad need klompidena.

Istutustihedus: SH-SY5Y optimaalne istutustihedus on 1 × 10⁴ rakku/cm². SH-SY5Y kultuurid koosnevad nii adhereeruvatest kui ka hõljuvatest rakkudest.

Kasvukeskkond: SH-SY5Y rakuliini kasvatamiseks on ideaalne DMEM:Ham's F12 kasvukeskkond, millele on lisatud 3,1 g/l glükoosi, 10% FBS ja 1,6 mM L-glutamiini.

Kasvatustingimused (temperatuur, CO₂): SH-SY5Y rakke kasvatatakse 37 °C juures niisutatud inkubaatoris, kus CO₂ sisaldus on 5%.

Säilitamine: SH-SY5Y rakkude eluvõimelisuse säilitamiseks hoitakse neid vedela lämmastiku aurufaasis temperatuuril alla -150 °C.

Külmutamisprotsess ja keskkond: SH-SY5Y rakkude külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkondi. Selle neuroblastoomi rakuliini külmutamiseks valitakse aeglane külmutamismeetod, mille puhul temperatuuri langetatakse järk-järgult 1 °C võrra.

Sulatusprotsess: SH-SY5Y rakke sisaldavad külmutatud viaalid asetatakse 37 °C temperatuurile seadistatud veevanni. Viaali loksutatakse kiiresti, kuni rakud sulavad ja alles jääb vaid väike jääklomp.

Bioloogilise ohutuse tase: SH-SY5Y rakke võib kasvatada 1. bioloogilise ohutuse taseme laboris.

SH-SY5Y rakud: eelised ja piirangud

Eelised

• Diferentseerumine neuroniteks: SH-SY5Y rakke saab spetsiifiliste ühendite abil diferentseerida funktsionaalseteks neuroniteks, mis pakub mugavamat alternatiivi primaarsetele neuronitele ja väldib nende kasutamisega seotud eetilisi probleeme [2].
• Neurodegeneratiivsete haiguste in vitro mudel: Molekulaarsete markerite, sealhulgas dopamiinergiliste närvimarkerite ekspressioon teeb SH-SY5Y rakud sobivaks neurodegeneratiivsete haiguste, nagu Parkinsoni tõve, uurimiseks.

Piirangud

• Sünkroniseerimata rakutsükkel: SH-SY5Y rakukultuuridel esineb diferentseerimata olekus sünkroniseerimata rakutsükkel [3].
• Määratlemata diferentseerumise seisund: SH-SY5Y-rakkudel on määratlemata diferentseerumise seisund, mis ulatub tuumorigeensest neuroblastoomi seisundist postmitootiliste neuronite või närvi eellaste rakkudeni. Need rakud ei ekspressi molekulaarseid markereid, mida küpsed neuronirakud ekspresseerivad [4].

SH-SY5Y rakud in vitro neurofarmakoloogia ja ravimite väljatöötamise jaoks

SH-SY5Y-rakkude rakendused

Neurodegeneratiivsete haiguste uurimine: SH-SY5Y rakke kasutatakse neurodegeneratiivsete haiguste, nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõve uurimiseks. Näiteks käsitleti ühes uuringus SH-SY5Y rakke amüloid-β peptiidiga 1-42, et luua Alzheimeri tõve in vitro mudel. Seejärel transfekteeriti väljatöötatud rakuliini pcDNA-17A ja 17A shRNA-ga, et uurida pika mittetranslatsiooni-RNA 17A mõju Alzheimeri tõve sarnastele rakkudele. Uuring näitas, et LncRNA-17A reguleerib SH-SY5Y-rakkude apoptoosi ja autofaagiat, jäljendades Alzheimeri tõbe [5].

Ravimite arendamine: SH-SY5Y-rakke kasutatakse ravimite sõelumiseks ja valideerimiseks, et hinnata nende terapeutilist toimet neurodegeneratiivsete haiguste vastu. Näiteks 2021. aastal läbi viidud uuringus indutseeriti SH-SY5Y-rakkudes parkinsonismi herbitsiidi (paraquat) abil ning seejärel kasutati neid rakke flavonoidi naringeniini terapeutilise potentsiaali uurimiseks. See ühend näitas rakumudelites kaitsvat toimet Parkinsoni tõve poolt põhjustatud neurodegeneratsiooni ja neurotoksilisuse vastu, mis viitab selle potentsiaalile Parkinsoni tõve ravimite väljatöötamisel [6].

SH-SY5Y-rakke käsitlevad teadusartiklid

SH-SY5Y rakke käsitlevad teadusuuringud on arvukad. Käesolevas jaotises käsitletakse mõningaid olulisi näiteid.

• LncRNA17A reguleerib SH-SY5Y rakuliini autofaagiat ja apoptoosi Alzheimeri tõve in vitro mudelina: Selles publikatsioonis väideti, et LncRNA17A vahendab eksperimentaalselt Alzheimeri tõve mudeliks muudetud SH-SY5Y rakkude apoptoosi ja autofaagiat.
• Naringeniin leevendab paraquati poolt indutseeritud dopamiinergiliste neuronite kadu SH-SY5Y rakkudes ja Parkinsoni tõve rottidel: See uuring viitas naringeniini ühenditele kui neuroprotektantidele eksperimentaalselt välja töötatud Parkinsoni tõve raku- ja loomamudelite vastu.
• Proliferatiivse ja diferentseerunud SH-SY5Y rakuliini biokeemiline iseloomustus Parkinsoni tõve mudelina: diferentseerunud SH-SY5Y rakke kasutati Parkinsoni tõve puhul sageli uuritavate mitmete biokeemiliste protsesside iseloomustamiseks ja hindamiseks.
• Acitretini in vitro mõju inimese neuronaalsetele SH-SY5Y rakkudele: SH-SY5Y rakke kasutati neuronaalse diferentseerumise uurimiseks. Teadlased uurisid, et acitretin soodustab neuronaalset diferentseerumist ning ravib neurodegeneratiivseid ja neuroarenguhäireid ning ajukasvajaid.
• SH-SY5Y rakuliini muutmine neuroni-sarnasteks rakkudeks: elektrofysioloogiliste ja biomehaaniliste muutuste uurimine: Selles uuringus muudeti SH-SY5Y närvirakkude blastoma retinoehappe ja ajust pärineva neurotroofse faktori (BDNF) molekulidega töötlemise teel neuroniteks ning uuriti selles toimunud biokeemilisi ja elektrofysioloogilisi muutusi.

SH-SY5Y rakkude alased materjalid: protokollid, videod ja muud

Selle kuulsate neuroblastoomi rakuliini kohta on saadaval mitmed veebivahendid. Need vahendid annavad teavet SH-SY5Y kultuuride käitlemise ja hooldamise kohta.

Rakukultuuri protokollid

Järgmised veebisaidi artiklid aitavad teil õppida SH-SY5Y rakkude kasvatamise, külmutamise ja sulatamise meetodeid.

• SH-SY5Y rakkude kasvatamine: põhiandmed SH-SY5Y rakkude kohta, sealhulgas rakkude sulatamine, külmutamine ja subkultiveerimine.
• SH-SY5Y rakkude subkultiveerimine: sisaldab teavet kasutatavate kasvukeskkondade ja SH-SY5Y rakkude subkultiveerimise etappide kohta.
• SH-SY5Y rakkude transfekteerimine: selles dokumendis kirjeldatakse SH-SY5Y rakuliini ajutise transfektsiooni protokolli.
• Diferentseerimisprotokoll: Selles videos selgitatakse SH-SY5Y rakkude diferentseerimise protokolli.

Loodame, et käesolev artikkel pakub kasulikku teavet SH-SY5Y rakkude käitlemise, kasvatamise ja teadusuuringutes kasutamise kohta; kui soovite töötada selle neuroblastoomi rakuliiniga, kaaluge tellimist meilt.

SH-SY5Y rakuliin: SHYYY: Korduma kippuvad küsimused