PC-12 rakud - PC-12 rakkude mõju neurobioloogilistes ja närviuuringutes
PC-12 on neurobioloogilistes uuringutes kasutatav rottide immortaliseeritud närvirakkude liin. See on väärtuslik uurimisvahend närvirakkude diferentseerumise ja proliferatsiooni uurimiseks. Lisaks kasutavad teadlased neid rakke närvifüsioloogia, raku signaaliradade ja neurotoksilisuse uurimiseks. Peale selle kasutatakse neid ka ravimite testimisel ja arendusuuringutes.
PC-12 rakuliini üldandmed ja päritolu
Rakuliini üldiste omaduste ja päritolu mõistmine on väga oluline enne sellega töö alustamist. See jaotis aitab teil õppida olulist teavet PC12 rakuliini kohta. Siin saate teada: Mis on PC12 rakuliin faokromotsütoomi puhul? Kuidas diferentseeritakse PC12 rakke? Milline on PC12 päritolu? Milline on PC12 raku suurus?
- PC12 neuronirakud on sarnased loote neuronite primaarkultuuriga. Need on saadud roti neerupealise medulla feokromotsütoomist. Need rakud on embrüonaalse päritoluga, meenutades eosinofiilsete ja neuroblastiliste rakkude segu [1].
- PC12 rakud toimivad katehhoolamiinirakkudena. Nad sünteesivad, ladustavad ja eritavad dopamiini ja noradrenaliini.
- Feokromotsütoomi (PC12) rakkude läbimõõt on 10 kuni 12 µm.
- PC-12 rakkudel on hulknurkne morfoloogia.
- PC-12 rakkude kromosoomide arv on homogeenne ja peaaegu diploidne (n=40).
PC-12 rakkude kasvatamine
PC12 rakuliini neuronaalset mudelit kasutatakse laialdaselt neuroteaduslike uuringute käigus. Te peaksite teadma järgmisi olulisi punkte, et hõlbustada selle lihtsat ja tõhusat kultiveerimist. See osa hõlmab PC-12 söötme, kahekordistumisaja, külvikutiheduse, rakukultuuriprotokollide ja tingimuste kohta.
PC-12 rakkude kultiveerimise põhipunktid
|
Populatsiooni kahekordistumisaeg: |
PC-12 kahekordistumisaeg on ligikaudu 40 tundi. |
|
Adherentne või suspensioonis: |
PC12 neuronaalsed rakud kasvavad väikestes klastrites suspensioonis. Nad kleepuvad halvasti katmata pindadele ja moodustavad kollageenil laigud. |
|
Külvikutihedus: |
PC 12 rakuliini rakkude külvikutihedus on 1 x104 rakku/cm2. Suspensiooni puhul eemaldatakse rakud substraadilt pipettimise teel koos värske kultuurkeskkonnaga. Üksikute rakkude saamiseks juhitakse rakud läbi 22-ndal nõela ja valatakse uutesse kolvidesse. Kollageenil kasvatatud rakkude puhul pestakse rakke PBSiga ja inkubeeritakse 10 minutit passageerimislahuses (TrypleExpress). Seejärel lisage värske keskkond ja tsentrifuugige rakud. Seejärel resuspendeerige pellet ettevaatlikult ja doseerige rakud kultuuranumasse. |
|
Kasvukeskkond: |
PC 12 rakuliini kasvatamiseks kasutatakse RPMI 1640, mis sisaldab 10% veiste loote seerumit, 2,1 mM stabiilset glutamiini ja 2,0 g/L NaHCO3. Keskkonda uuendatakse 2-3 korda nädalas. |
|
Kasvutingimused: |
PC-12 kultuure hoitakse 37 °C niiskendatud inkubaatoris 5% CO2-ga. |
|
Säilitamine: |
PC-12 rakke säilitatakse aurufaasis vedelas lämmastikus või temperatuuril alla -150 °C, et säilitada rakkude elujõulisus pikema aja jooksul. |
|
Külmutamisprotsess ja keskkond: |
PC12 rakkude külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF. Kasutatakse aeglast külmutamismeetodit, mis võimaldab temperatuuri langetada 1 °C võrra. See hoiab ära rakkude šoki ja säilitab nende elujõulisuse. |
|
Sulatamisprotsess: |
Külmutatud PC-12 rakud sulatatakse 37 °C veevannis. Seejärel lisatakse rakkudele värsket keskkonda ja tsentrifuugitakse. See aitab eemaldada külmutuskeskkonna elemente. Kogutud rakud resuspenseeritakse ja doseeritakse kolbi, mis sisaldab värsket kasvukeskkonda. Külmutamise taastamine võtab peaaegu 24 tundi. |
|
Bioturvalisuse tase: |
PC12 neuronaalsete rakkude kasvatamiseks on vaja 1. bioloogilise ohutuse taseme laboratooriumi. |
PC-12 rakuliin: Eelised ja piirangud
PC-12 rakuliinil on mõned erilised omadused, mis eristavad seda teistest neuronaalsetest rakuliinidest. Selles jaotises käsitletakse selle rakuliini kasutamisega seotud eeliseid ja piiranguid.
Eelised
- Lihtne kasvatada: PC-12 rakud on vastupidavad ja neid on suhteliselt lihtne kasvatada, mis teeb need kättesaadavaks erinevates laboratoorsetes tingimustes ja teadustöö eesmärkidel.
- Neuronaalne diferentseerumine: Neid saab indutseerida diferentseeruma neuronilaadseks rakuks, mis on suurepärane mudel neuronaalse arengu, diferentseerumise ja neurogeneesiga seotud protsesside uurimiseks.
- Mitmekülgsus teadusuuringutes: PC-12 rakke kasutatakse paljudes neurobioloogilistes uuringutes, sealhulgas neurotoksilisuse, neuroprotektsiooni ja neurodegeneratiivsete haiguste aluseks olevate mehhanismide uurimisel.
- Kõrge transfektsioonitõhusus: Neil on kõrge transfektsioonitõhusus, mis hõlbustab geneetilist manipuleerimist ja muudab nad sobivaks geeniekspressiooni ja -funktsiooni uuringuteks.
Piirangud
- Mitteinimlik päritolu: Kuna need on saadud roti feokromotsütoomist, on nende mitteinimlik päritolu piiratud nende rakendatavust teatavates inimspetsiifilistes uurimisvaldkondades ja need ei pruugi täielikult esindada inimese närvifüsioloogiat.
- Heterogeensus: PC-12 rakud võivad diferentseerimisel ilmutada märkimisväärset heterogeensust morfoloogias ja funktsioonis, mis võib raskendada katsetulemuste tõlgendamist.
- Piiratud eluiga: Kuigi PC-12 rakke on suhteliselt lihtne kasvatada, on nende eluiga piiratud, mis võib tekitada probleeme pikaajaliste katsete läbiviimisel.
PC-12 rakuliin: Mitmekülgne vahend neurobioloogilistes ja vähiuuringutes
PC12 rakuliinidel, mis pärinevad roti feokromotsütoomist, on neurobioloogilistes uuringutes keskne roll, mida tunnustatakse nende neuronite iseloomulike ekspressioonide, näiteks neuriidi väljavenimise tõttu vastuseks närvi kasvufaktorile (NGF). PC12 rakkude mitmekülgsust kasutatakse neurobioloogias laialdaselt neuronaalse diferentseerumise, neurotroofsete faktorite vastuste ja neurotoksilisuse hindamise uurimiseks. See ainulaadne kalduvus diferentseeruda NGF-iga kokkupuutel neuronilaadseks rakuks muudab need asendamatuks abivahendiks närvisüsteemi keerukust uurivatele teadlastele.
Neuroregeneratsioon ja rakkude diferentseerumine
Intrigeerivalt uuriti ühes uuringus hambapulpa tüvirakkude ja neist saadud faktorite mõju PC12 rakkude diferentseerumisele, ellujäämisele ja laienemisele, paljastades paljulubavaid teid neuroregeneratsiooniks [3]. Teine uuring tõi esile osteokaltsiini, luust saadud valgu, mis on tuntud oma kaltsiumi sidumise võime poolest, kui PC12 rakkude ellujäämise, proliferatsiooni ja diferentseerumise promootori [4], rõhutades selle valgu potentsiaali neuronaalsete omaduste suurendamisel.
Ravimite skriining ja neuroprotektsioon
PC12 rakkude kasulikkus laieneb ravimite skriiningule, eriti neuroprotektiivsete ja neurodegeneratiivsete ühendite hindamiseks, mis tähistab kriitilist etappi uute neurodegeneratiivsete haiguste ravimeetodite otsimisel. Näiteks rõhutasid uuringud α-bisabolooli neuroprotektiivseid omadusi Parkinsoni tõve mudelis, milles kasutati PC12 rakke, tõestades α-bisabolooli võimet leevendada amüloidogeneesi ja apoptoosi, moduleerides samal ajal ka amüloid beeta neurotoksilist mõju [5].
Rakkude muundumine ja närvivõrgud
PC-12 raku diferentseerumise protsess neuronilaadseks üksuseks algab NGF-iga, mis on neuroni kasvuks ja ellujäämiseks oluline valk. PC-12 rakkude kokkupuude NGF-iga aktiveerib keerulisi rakusiseseid radu, mis paneb aluse nende transformatsioonile. See metamorfoos on rakupotentsiaali järkjärguline avanemine, mida on võimalik jälgida mikroskoobi all, kui rakud laiendavad neuriite ja loovad neuronivõrgustiku sarnaseid ühendusi.
Morfoloogilised muutused ja neuronaalne fenotüüp
Diferentseerumine annab PC-12 rakkudele märkimisväärseid morfoloogilisi ja funktsionaalseid muutusi. NGF-ravi ajendab neid algselt ümmarguse või veidi pikliku kuju pealt, mis kasvab suspensioonis või kleepuva monokihina, näitama pikenenud neuriite, mis tähendab põhjalikku muutust neuronaalse fenotüübi suunas. Need neuriitide väljavenitused on rakkude suhtlemiseks ja koostoimimiseks üliolulised, peegeldades neuronaalsetele kudedele omast ühenduvust.
Vähiuuringud ja rakumehhanismid
Vähiuuringutes on PC12 rakkude pakutav neuronaalne mudel oluline nende kasvajalise päritolu tõttu. Need rakud on olulised vähirakkude proliferatsiooni, invasiooni ja migratsiooni mehhanismide uurimisel. 2020. aasta uuringus uuriti Ferula assa-foetida ekstrakti mõju PC12 rakkude proliferatsioonile, valgustades selle võimalikke terapeutilisi rakendusi [7].
Insuldiuuringud ja neuroprotektiivsed strateegiad
Lisaks sellele võimaldavad PC12 ADH rakud, mis on kultuurpindadele kinnituv variant, analüüsida põhjalikult rakkude morfoloogiat ja reaktsioone stiimulitele, nagu hapniku-glükoosipuudus, olles oluliseks mudeliks insuldiuuringute ja neuroprotektiivsete ainete hindamiseks. PC12 rakkude kiire kahekordistumisaeg, mis ulatub 24-48 tunnini, rõhutab nende tõhusust dünaamilistes uuringutes, kus rakkude proliferatsioonikiirus on otsustava tähtsusega.
Kokkuvõtvad märkused PC12 rakkude rakenduste kohta
Sisuliselt kujutavad PC12 rakud ja nende derivaadid endast mitmekülgset mudelit mitmesuguste teadusuuringute rakenduste jaoks, mis hõlmavad neurobioloogiat, ravimite avastamist ja vähiuuringuid. Iga rakendus pakub kriitilisi teadmisi raku reaktsioonidest, sillutades teed terapeutilistele uuendustele ja edendades meie arusaamist keerulistest bioloogilistest protsessidest.
Hankige vastupidav ja mitmekülgne PC-12 rakuliin: Ideaalne neuronaalsete uuringute jaoks ja lihtne kasvatada
PC-12 rakke kasutavad teadusuuringud
PC-12 rakud, mis on saadud roti neerupealise feokromotsütoomist, on neurobioloogias laialdaselt kasutatav mudel, mis annab ülevaate neuronaalsest diferentseerumisest, neurotoksilisusest ja muust. Siin on esitatud mõned märkimisväärsed uuringud, milles kasutatakse neid rakke:
- Kofeiinhappe fenetüülester (CAPE) ja neuroprotektsioon PC-12 rakkudes: See 2017. aasta uuring ajakirjas Neurotoxicity Research uurib, kuidas CAPE võib leevendada tsisplatiini põhjustatud neurotoksilisust PC-12 rakkudes, mis viitab potentsiaalsele terapeutilisele lähenemisviisile perifeerse neuropaatia puhul
- Krillõli neuroprotektiivne mõju PC-12 rakkudele: See 2018. aastal ajakirjas Nutrition Research avaldatud uuring uurib krilliõli neuroprotektiivseid omadusi metamfetamiini põhjustatud toksilisuse vastu PC-12 rakkudes, rõhutades selle potentsiaali oksüdatiivse stressi ja apoptoosi vastu võitlemisel
- Apios Americana Medik Flowers Extract ja PC-12 rakkude neurotoksilisus: See 2019. aasta toidu- ja keemilise toksikoloogia artikkel näitab, kuidas Apios Americana Medik'i õite ekstrakt võib kaitsta PC-12 rakke H2O2-indutseeritud kahjustuste eest, moduleerides autofaagiaprotsesse
- Angiotensiin II roll autofaagias ja apoptoosis PC-12 rakkudes: See 2019. aasta uuring ajakirjas Brain Research uurib, kuidas angiotensiin II võib käivitada autofaagiat ja apoptoosi PC-12 rakkudes, pakkudes mudelit Alzheimeri tõve uurimiseks
- Glütseroolmonooleaadi nanoosakeste toksilisuse hindamine PC-12 rakkudes: 2018. aastal ajakirjas International Journal of Pharmaceutics avaldatud uuringus hinnatakse glütseroolmonooleaadi nanoosakeste toksilisust, andes ülevaate nende ohutusprofiilist neuronaalsete rakenduste jaoks
Põhjalikud ressursid PC-12 rakkude uurimiseks
Juurdepääs mitmesugustele ressurssidele PC-12 rakkude põhjalikuks mõistmiseks ja manipuleerimiseks, mis hõlmavad rakukultuuritehnikaid, diferentseerimisprotokolle ja muud:
- PC-12 rakkude diferentseerimise juhend: See artikkel annab põhjaliku ülevaate PC12 rakkude NGF-diferentseerimisprotokollist, sealhulgas diferentseerimisega seotud katsete metoodika
- PC-12 rakkude transfektsiooni videoõpetus: Avastage PC12 rakkude transfektsiooni keerukus selle üksikasjaliku videojuhendi kaudu, mis on ideaalne nii algajatele kui ka kogenud teadlastele
- PC-12 rakukultuuri meisterdamine: Süvenege PC-12 rakkude subkultiveerimise nüanssidesse selle põhjaliku protokolli abil, mis on oluline tervete rakukultuuride säilitamiseks
PC-12 rakuliini KKK: Kultiveerimine, diferentseerimine ja teadusrakendused: ülevaade kultiveerimisest, diferentseerimisest ja teadusrakendustest
Viited
- Wu, C., et al., Icariin soodustab PC12 rakkude parandamist endoplasmilise retiikulumi stressi inhibeerimise kaudu. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Hambapulpa tüvirakud stimuleerivad PC12 rakkude neuronaalset diferentseerumist. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al., Osteokaltsiin soodustab PC12 rakkude proliferatsiooni, diferentseerumist ja ellujäämist. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al., α-bisabolooli antiamyloidogeenne ja anti-apoptootiline toime Aβ-indutseeritud neurotoksilisuse vastu PC12 rakkudes. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici ja G. Guroff, PC12 feokromotsütoomi rakkude diferentseerumise regulatsioon. Environ Health Perspect, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al., Ferula assa-foetida ekstrakti antiproliferatiivne mõju PC12 ja MCF7 vähirakkudele. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.