U937 rakud - mudel monotsütaarse leukeemia uurimiseks ja edasiminekuks

U937 rakuliin, mis on biomeditsiiniuuringutes laialdaselt kasutatav in vitro mudel, pärineb pro-monotsüütilisest liinist, pakkudes väärtuslikke teadmisi müeloidsete rakkude rakudünaamika kohta. Käesolevas artiklis käsitletakse U937 rakuliini päritolu, üldisi omadusi ja mitmesuguseid rakendusi, mis on olulised immuunrakkude molekulaarmehhanismide ja signaaliradade mõistmiseks, eelkõige ägeda müeloidse leukeemia (AML) kontekstis.

U937 rakkude päritolu ja üldised omadused

Selles lõigus selgitatakse U937 rakuliini teket ja põhitunnuseid. Saate teada U937 leukeemiarakkude liini olemuse, selle rakuidentiteedi, selle tuletamise ja peamised omadused, mis teevad sellest teadusuuringutes keskse tähtsusega mudeli.

U937 rakud, mille Sundstrom ja Nilsson rajasid 1976. aastal 37-aastase kaukaasia mehe generaliseerunud histiotsüütilise lümfoomiga pleuraefusioonist, esindavad ainulaadset pro-monotsüütilist fenotüüpi [1]. Need rakud kehastavad monotsüütide-makrofaagide rakutüüpidele iseloomulikku morfoloogiat, millel on ümmargune struktuur ja keskmine läbimõõt umbes 14 μm, ning millel on pinnamarkerid, nagu inimese DC-SIGN valk, mis on nende rolli jaoks immunoloogilistes uuringutes ülioluline. U937 rakuliini diferentseerumisvõime erinevateks immuunrakkudeks, sealhulgas monotsüütideks, makrofaagideks ja isegi dendriitrakkudeks, teatud stiimulite mõjul pakub olulist huvi, pakkudes dünaamilist süsteemi rakkude diferentseerumisprotsesside uurimiseks.

U937 rakkude repertuaari kuulub ka võime ekspresseerida amelogeniini, mis on marker, mida sageli uuritakse vereringe eellaste ja ebanormaalsete kromosoomide, eriti kromosoomi 16 osade hindamise kontekstis, mis toetab selle rakuliini kui rikkaliku ressursi staatust vähirakkude entsüklopeedias. Tänu sellistele tehnikatele nagu 3D-rakukultuur ja täiustatud pildistamine pakuvad U937 rakud peaaegu vivo olukorda, mis võimaldab teadlastel jälgida rakkude käitumist ja interaktsioone füsioloogiliselt asjakohasemas keskkonnas.

Meditsiinilaboris haritud erütrotsüüdid ja monotsüüdid.

U937 rakuliin: Teave kultiveerimise kohta

U937 rakkude kultiveerimise järgmiste põhipunktide tundmine võib muuta teie töö sellega lihtsaks ja tõhusaks. Te saate teada: Milline on U937 rakkude kahekordistumisaeg? Kas U937 rakuliin on adherentne või suspensiooniline? Mis on U937-keskkond? Kuidas kasvatada U937 rakke?

U937 rakkude kultiveerimise põhipunktid

Populatsiooni kahekordistumisaeg:

U937 rakkude keskmine populatsiooni kahekordistumisaeg on 36 tundi. See võib siiski olla vahemikus 48-72 tundi.

Adherentselt või suspensioonis:

U937 makrofaagid on ümmarguse kujuga ja kasvavad suspensioonikultuurides.

Külvikutihedus:

u937 rakkude puhul on soovitatav külvitihedus 1 x105 rakku/ml. Suspendeeritud rakkude puhul ei ole passageerimislahust vaja. Need lahjendatakse värske söötmega ja loetakse. Rakud külvatakse nõutava rakutihedusega uude kolbi.

Kasvukeskkond:

U937 rakukultuuri hoitakse RPMI 1640 söötmes. See söötme sisaldab 2,0 mM L-glutamiini, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glükoosi ja 10% FBS, et rakkude kasv oleks optimaalne. Keskkonda vahetatakse 1-2 korda nädalas.

Kasvutingimused (temperatuur, CO2):

U937 rakukultuurid vajavad ideaalseks kasvuks 37 °C niisket inkubaatorit, kus on 5% CO2.

Säilitamine:

U937 rakke hoitakse vedela lämmastiku aurufaasis või temperatuuril alla -150°C, et säilitada rakkude elujõulisus pikema aja jooksul.

Külmutamisprotsess ja keskkond:

Inimese makrofaagide rakuliini U937 külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkonda. Rakkude maksimaalse elujõulisuse kaitsmiseks soovitatakse kasutada aeglast külmutamismeetodit (järkjärguline temperatuuri langus 1 °C võrra).

Sulatamisprotsess:

Külmutatud viaale hoitakse 37 °C veevannis, kuni alles jääb väike jääklomp. Rakkudele lisatakse värsket keskkonda ja tsentrifuugitakse. Meedium visatakse ära ja rakupellet resuspenseeritakse ning valatakse uude kolbi. U937 rakud taastuvad suhteliselt kiiresti külmutamisel.

Bioturvalisuse tase:

U937 rakkude kasvatamiseks soovitatakse 1. bioloogilise ohutuse taseme laboratoorset keskkonda.

U-937 suspensioonikultuuris erinevate rakutiheduste juures.

U937 rakkude eelised ja puudused

U937 rakkudel on unikaalne segu plusse ja miinuseid, mis teevad neist ideaalse uurimisvahendi. Allpool käsitletakse U937 rakukultuuri silmapaistvaid eeliseid ja puudusi.

Eelised

U937 rakuliini peamised eelised on järgmised:

  • Suurem stabiilsus: U937 rakuliinil on tänu histotsütaarsele päritolule võrreldes primaarsete vere leukeemiarakkudega suur stabiilsus. Lisaks sellele saab neid rakke kasvatada lõputult ja need on geneetiliselt homogeensed, seega sobivad nad hästi teadusuuringuteks.
  • Diferentseerumine: U937 rakkudel on võime diferentseeruda teisteks immuunrakkudeks, nagu monotsüüdid, makrofaagid või dendriitrakud, kui neid stimuleerida. See aitab mõista immuunvastuse tekitamisega seotud rakumehhanisme.
  • Ida säilitada: U937 rakke on lihtne kasvatada ja hooldada teaduslaboratooriumides. U937 rakkude kultiveerimiseks ei ole vaja järgida keerulisi protseduure ega protokolle.

Puudused

Siin on mõned U937 rakuliiniga seotud puudused.

  • Kromosoomi kõrvalekalded: U937 rakkudel on kromosoomaberratsioone, sealhulgas translokatsioone. See võib mõjutada katsetulemusi ja tulemuste reprodutseeritavust.

U937 monotsüütiline rakuliin immunoloogilisteks ja hematoloogilisteks uuringuteks

U937 rakuliini rakendused teadusuuringutes

U937 rakud, histiotsütaarne lümfoomi rakuliin, on hindamatu väärtusega mudel erinevate bioloogiliste uuringute jaoks. Eriti hinnatud on nad müeloidsete rakkude uurimisel, eriti makrofaagide mudelina, kuna nad suudavad teatud tingimustel diferentseeruda makrofaagilaadseks rakuks. U937 rakuliin hõlbustab makrofaagide funktsiooni, sealhulgas fagotsüütilise aktiivsuse ja tsütokiinide neurobioloogia uurimist, mis on olulised põletikuvastuste ja immuunsüsteemi reguleerimise mõistmiseks. See rakuliin omab ka sarnaseid omadusi nagu primaarsed monotsüüdid, mis võimaldab teadlastel uurida immuunraku käitumise nüansse ilma primaarsete rakkude varieeruvuseta.

  • Tsütogeneetika: Tsütogeneetilise iseloomustuse valdkonnas on U937 rakud olnud kesksel kohal kromosoomi 11 ja kromosoomi 16 osade uurimisel, eriti seoses tsentromeeride hõivamise ja homoloogiliste kromosoomide käitumisega. Teadlased tuginevad nendele rakkudele genoomi reorganiseerumise ja genoomi ebastabiilsuse uurimisel, mis on olulised vähi, sealhulgas histiotsütaarse lümfoomi, millest U937 rakud on saadud, progresseerumise põhialuste mõistmiseks. Rakuliin annab täpset teavet karyotüübi kohta, mistõttu on see suurepärane vahend kromosoomide kõrvalekallete ja ümberkorraldatud kromosoomide, eriti kromosoomi 20 ümberkorraldustega seotud kõrvalekallete uurimiseks.
  • Monotsüüdid/Makrofaagid Bioloogia: U937 rakuliin on silmapaistev mudel monotsüütide ja makrofaagide funktsioonide ja regulatsiooni selgitamiseks. See hõlmab selliste aspektide uurimist nagu fagotsütoos, antigeenide esitlemine ja tsütokiinide tootmine. Nimelt kasutati 2023. aasta uuringus U937 rakke, et uurida glükomakropeptiidi mõju inimese makrofaagirakkude põletikulisele reaktsioonile. See uuring rõhutas glükomakropeptiidi põletikuvastaseid omadusi, näidates tsütokiinide taseme vähenemist nendes rakkudes [2].
  • Vähiuuringud: U937 rakud on olulised vähi aluseks olevate rakumehhanismide ja signaaliradade uurimisel. Samuti on nad määrava tähtsusega vähivastaste ravimite sõelumisel ja uute vähiravimite hindamisel. Seda rakendust kajastades kasutati uuringus U937 müeloidse leukeemia rakuliini, et hinnata nii värske kui ka aurutatud lehtkapsamahla vähivastast mõju. Selle uuringu tulemused näitasid, et mahl soodustab pro-apoptootilist tegevust vähirakkudes kaspaasist sõltuva tee kaudu [3].
  • Toksikoloogilised uuringud: U937 rakke kasutatakse ka keskkonnasaasteainete ja erinevate kemikaalide tsütotoksilise toime uurimiseks. Näiteks ühes uuringus kasutati U937 rakuliini muu hulgas polüetüleenist mikroplastide võimaliku tsütotoksilise mõju hindamiseks [4]. See uuring koos teiste uuringutega rõhutab U937 rakkude tähtsust toksikoloogias, pakkudes mudelit mõistmaks, kuidas ained interakteeruvad inimese monotsüütiliste rakkudega ja nende võimalikku mõju inimese tervisele.

Kasutades konfokaalset laserskaneerivat mikroskoopiat, saavad teadlased visualiseerida ja kvantifitseerida U937 rakkude fagotsüütilist aktiivsust, aidates kaasa nende reaktsioonide fenotüpiseerimisele erinevatele stiimulitele, sealhulgas nakkusohtlikele ainetele. Rakuliini ontoloogiad ja täpne teave karyotüübi kohta suurendavad veelgi selliste uuringute täpsust.

U937 rakud: Uurimisväljaanded

Järgnevalt on esitatud mõned huvitavad ja silmapaistvad teadusuuringud, milles kasutatakse U937 rakke.

Magnoflooriin suurendab LPS-aktiveeritud pro-inflammatoorseid vastuseid MyD88-sõltuvate radade kaudu U937 makrofaagides

See uuring, mis on avaldatud ajakirjas Planta Medica (2018), pakkus välja, et Tinospora crispa taimest saadud peamine bioaktiivne metaboliit omab suurt potentsiaali immuunvastuste suurendamisel U937 makrofaagides.

Peganum harmala seemnete ekstrakti mõju lämmastikoksiidile U937 monotsüütides ja makrofaagides

See teadustöö avaldati ajakirjas International Journal of Medical Laboratory 2020. Selles uuringus hindasid teadlased Peganum harmala seemnete ekstrakti võimalikku mõju lämmastikoksiidi tootmisele U937 monotsüütides ja makrofaagides.

Polüetüleenist mikroplastide võimaliku toksilisuse hindamine inimese rakuliinidele

Selles ajakirjas Science of the Total Environment (2022) avaldatud uuringus hinnati keskkonnasaasteainete, st polüetüleenist mikroplastide võimalikku tsütotoksilist mõju U937, THP-1 ja teistele kolmele inimese rakuliinile.

Vitex trifolia L. leheekstraktide ja fütokomponentide mõju inimese U937 makrofaagide tsütokiinide tootmisele

See uuring avaldati 2020. aastal ajakirjas BMC Complementary Medicine and Therapies. Uuringus uuriti Vitex trifolia L. taime lehtedest valmistatud erinevate ekstraktide mõju tsütokiinide tootmisele U937 makrofaagides.

Madala doosi ioniseeriva kiirgusega kokkupuude pärsib rakutsükli ja valgusünteesi radasid in vitro inimese primaarsetes keratinotsüütides ja U937rakuliinidesAjasajakirjas PLOS One (2018) avaldatud artiklis uuriti madala doosi ioniseeriva kiirguse võimalikku mõju U937 rakuliinile ja primaarsetele keratinotsüütidele

U937 rakuliini ressursid: Protokollid, videod ja muud materjalid: Protokollid, videod ja muud

U937 rakud on laialdaselt kasutatavad uurimisvahendid. Siin on mainitud mõned väärtuslikud ressursid, mis selgitavad U937 rakkude kasvatamise ja diferentseerimise protokolli:

  • U937 diferentseerimisprotokoll: See dokument sisaldab U937 rakkude diferentseerimise protokolli. Lisaks on selles ka U937 inimese müeloidse leukeemia rakkude kultiveerimise protokoll
  • Suspensioonirakkude subkultuur: See on video, mis näitab üldist protokolli suspensioonirakuliinide, nagu U937, subkultiveerimiseks.
  • U937 rakuliin: See veebisait sisaldab palju teavet U937 rakkude kohta. Seal kirjeldatakse U937 monotsüütide ja makrofaagide subkultuurimise, külmutamise ja sulatamise protokollid.

U937 rakuliini teadusuuringute rakendused KKK

Viited

  1. Chanput, W., V. Peters ja H. Wichers, THP-1 ja U937 rakud. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: lk 147-159.
  2. Córdova-Dávalos, L.E., et al., Glükomakropeptiidi kaitsev mõju U937 makrofaagide põletikulisele reaktsioonile. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
  3. Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
  4. Gautam, R., et al., Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
  5. Chanput, W., J.J. Mes ja H.J. Wichers, THP-1 rakuliin: in vitro rakumudel immuunsüsteemi modulatsiooni lähenemisviisi jaoks. International immunopharmacology, 2014. 23(1): lk. 37-45.

Oleme tuvastanud, et asute teises riigis või kasutate hetkel valitud keelest erinevat brauseri keelt. Kas soovite nõustuda soovitatud seadistustega?

Sulge