ARPE-19-solut – Erityiskatsaus verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen tutkimukseen ARPE-19-solujen avulla
ARPE-19 ovat ihmisestä peräisin olevia, spontaanisti syntyneitä verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluja. Niitä käytetään verkkokalvon biologian, patologisten tilojen ja terapeuttisten interventioiden (farmakologia) eri näkökohtien tutkimiseen. Tämän artikkelin tarkoituksena on tarjota kattava katsaus ARPE-19-immortalisoituihin soluihin. Artikkelissa käsitellään pääasiassa solulinjan yleisiä ominaisuuksia, viljelyolosuhteita ja monipuolisia tutkimussovelluksia. Lukemalla tämän artikkelin saat kattavan käsityksen seuraavista aiheista:
- Kasvatusväliaine
- ARPE-19-solulinjan viljelyyn käytetään DMEM- tai Ham’s F12 -kasvatusväliainetta. ARPE-19-kasvatusväliaineeseen lisätään 5 % FBS:ää, 3,1 g/l glukoosia, 15 mM HEPES:ää, 1,6 mM L-glutamiinia, 1,0 mM natriumpyruvaattia ja 1,2 g/l NaHCO3:a. Elatusaine vaihdetaan 2–3 kertaa viikossa.
- Kaksinkertaistumisaika
- ARPE-19-solulinjan kaksinkertaistumisaika on noin 55–65 tuntia. Solut voivat kaksinkertaistua jopa 48 kertaa.
- Kasvutyyppi
- ARPE-19 on adheesiivinen solulinja.
- Bioturvallisuustaso
- BSL-1
- Saatavana
- Cytion — Tilaa ARPE-19
- ARPE-19-solut: Alkuperä ja yleiset ominaisuudet
- ARPE-19-solulinja: Viljelyohjeet
- ARPE-19-solujen edut ja rajoitukset
- ARPE-19-solulinjan sovellukset tutkimuksessa
- ARPE-19-solut: Tutkimusjulkaisut
- ARPE-19-solulinjan resurssit: Protokollat, videot ja muuta
ARPE-19-solut: Alkuperä ja yleiset ominaisuudet
Solulinjan alkuperän ja yleisten ominaisuuksien tunteminen on välttämätöntä sen tehokasta käyttöä tutkimuksessa varten. Tässä artikkelin osiossa käsitellään kaikki ARPE-solulinjaan liittyvät tiedot. Esimerkiksi: Mikä on ARPE-19-solulinja? Miksi ARPE-19-soluja käytetään? Mikä on ARPE-19/HPV-16-solulinja? Ovatko ARPE-19-solut kuolemattomia? Mikä on ARPE 19 -solujen morfologia ja koko?
- Ikuistettu verkkokalvon pigmenttiepiteelisolulinja, ARPE-19, on peräisin 19-vuotiaan miehen silmistä, joka kuoli onnettomuudessa saamaansa päävammaan. Sen perusti Amy Aotaki-Keen vuonna 1986.
- Nämä solut ilmentävät verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen markkereita, eli CRALBP:tä ja RPE-65:tä, mikä viittaa siihen, että ne voivat muodostaa vakaita monokerroksia, joille on ominaista morfologinen ja toiminnallinen polariteetti.
- ARPE-19-soluilla on epiteelisolujen kaltainen morfologia.
- ARPE-19-soluilla on pääosin normaali karyotyyppi lukuun ottamatta yhtä deleetiota ja lisäystä kromosomien 9 ja 19 pitkissä käsivarsissa. Lisäksi on havaittu myös joitakin aneuploidioita [1].
ARPE-19-solulinja: Viljelyohjeet
Perustiedot soluviljelystä ovat ratkaisevan tärkeitä solulinjan asianmukaisessa käsittelyssä ja ylläpidossa. Tämä osio auttaa sinua oppimaan ARPE-19-solulinjan viljelyn avainkohdat. Opit seuraavaa: mikä on ARPE-19:n kaksinkertaistumisaika? Mikä on ARPE-19:n kylvötiheys? Mikä on ARPE-19:n solutiheys? Mikä on ARPE-19:n pakastusväliaine? Miten ARPE-19-solulinjaa viljellään?
ARPE-19-solujen viljelyn avainkohdat
Populaation kaksinkertaistumisaika:
ARPE-19-solulinjan kaksinkertaistumisaika on noin 55–65 tuntia. Solut voivat kaksinkertaistua jopa 48 kertaa.
Adherentti vai suspensiossa:
ARPE-19 on kiinnittyvä solulinja.
Aliviljelysuhde:
ARPE-19:n aliviljelysuhde on 1:3–1:5. Adheesiiviset solut huuhdellaan 1x PBS:llä ja inkuboidaan dissosiaatioliuoksella, accutaseella, 8–10 minuuttia. Irronneet solut lisätään tuoreeseen elatusaineeseen ja sentrifugoidaan. Solupelletti suspendoidaan uudelleen ja kaadetaan tuoretta elatusainetta sisältävään viljelypulloon.
Kasvatusväliaine:
ARPE-19-solulinjan viljelyyn käytetään DMEM- tai Ham’s F12 -kasvatusväliainetta. ARPE-19-kasvatusväliaineeseen lisätään 5 % FBS:ää, 3,1 g/l glukoosia, 15 mM HEPES:ää, 1,6 mM L-glutamiinia, 1,0 mM natriumpyruvaattia ja 1,2 g/l NaHCO3:a. Elatusaine vaihdetaan 2–3 kertaa viikossa.
Kasvatusolosuhteet:
ARPE-19-soluja pidetään kostutetussa inkubaattorissa 37 °C:n lämpötilassa ja 5 %:n CO2-pitoisuudessa.
Säilytys:
Solulinja voidaan säilyttää nestemäisen typen höyryvaiheessa tai alle -150 °C:n lämpötilassa solujen elinkelpoisuuden säilyttämiseksi pitkällä aikavälillä.
Jäähdytysprosessi ja väliaine:
ARPE-19-solujen pakastusväliaineena käytetään CM-1- tai CM-ACF-väliainetta. Lyhyesti sanottuna solut pakastetaan hitaalla pakastusmenetelmällä, jossa lämpötila laskee vain 1 °C minuutissa ja joka suojaa soluja lämpöshokilta.
Sulatusprosessi:
Solut sulatetaan 37 °C:seen esiasetetussa vesihauteessa. Kun jäljellä on vain pieni jääpalanen, solut lisätään tuoreeseen viljelyalustaan ja sentrifugoidaan. Tämä poistaa pakastusaineen jäänteet. Seuraavaksi solupelletti suspendoidaan uudelleen ja solut siirretään viljelypulloon.
Bioturvallisuustaso:
ARPE-19-soluja käsitellään bioturvallisuustason 1 laboratorioissa.
ARPE-19-solujen edut ja rajoitukset
ARPE-19-soluja käytetään laajalti verkkokalvon solubiologian tutkimuksissa. Muiden solujen tavoin niilläkin on joitakin etuja ja rajoituksia. Tässä osiossa on lueteltu muutamia niistä:
Edut
ARPE-19-solulinjan tärkeimpiä etuja ovat:
Verkkokalvon solumalli
ARPE-19-solut muistuttavat läheisesti ihmisen verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluja, mikä tekee niistä ihanteellisia verkkokalvosairauksien tutkimiseen ja lääketesteihin.
Vakaa kasvuvauhti
Nämä solut kasvavat vakaasti ja niitä voidaan ylläpitää pitkään, mikä helpottaa pitkäaikaisten kokeiden tekemistä.
Transfektiomahdollisuus
ARPE-19-solulinja on erinomainen transfektiovastaanottaja, jota käytetään laajalti sekä väliaikaisissa että stabiileissa ilmentymistutkimuksissa.
Rajoitukset
Seuraavassa on lueteltu joitakin ARPE-19-solulinjaan liittyviä rajoituksia:
Rajoitettu erilaistuminen
ARPE-19-solujen erilaistuminen on rajoitettua verrattuna primaarisiin verkkokalvosoluihin. Tämä voi mahdollisesti vaikuttaa tiettyihin erilaistumiseen liittyviin tutkimuksiin.
ARPE-19-solulinjan sovellukset tutkimuksessa
ARPE-19-solulinjalla on lukuisia sovelluksia verkkokalvotutkimuksessa. Tässä olemme käsitelleet joitakin tämän verkkokalvon pigmenttiepiteelisolulinjan erityisiä ja merkittäviä tutkimuskäyttöjä.
- Verkkokalvosairauksien tutkimus: ARPE-19-solut tarjoavat arvokasta tietoa verkkokalvon patogeneesistä. Tutkijat käyttävät soluja sairauksien mekanismien ja mahdollisten hoitomuotojen tutkimiseen. Vuonna 2020 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että pyöreä RNA hsa_circ_0041795 vuorovaikuttaa miRNA-646:n ja VEGFC:n kanssa edistääkseen korkean glukoosipitoisuuden aiheuttamaa vaurioita ihmisen verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluissa ARPE-19. Siksi tutkimuksessa ehdotetaan tätä pyöreää RNA:ta tehokkaaksi terapeuttiseksi ja diagnostiseksi kohteeksi diabeteksen aiheuttaman verkkokalvosairauden torjumiseksi [2]. Vastaavasti Jing Yang ja kollegat käyttivät ARPE-19-soluja ja tarjosivat tietoa diabeteksen aiheuttaman verkkokalvosairauden patogeneesistä. He tutkivat, että lncRNA SNHG1:n (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) estäminen voi hillitä tulehdusreaktiota ja epiteelin mesenkymaaliseksi siirtymistä korkealla glukoosipitoisuudella käsitellyissä ARPE-19-soluissa [3].
- Lääketutkimus: ARPE-19-soluja käytetään lääkkeiden ja yhdisteiden tehokkuuden ja turvallisuuden arviointiin, mikä auttaa kehittämään hoitoja verkkokalvosairauksiin. Esimerkiksi vuonna 2019 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin Syzygium malaccense -kasvin bioaktiivisten aineiden suojaavat vaikutukset vetyperoksidin aiheuttamaa stressiä vastaan ihmisen verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluissa, ARPE-19 [4]. Tämän jälkeen tehdyssä tutkimuksessa havaittiin Prunella vulgaris var. L -uutteen terapeuttinen vaikutus sinisen valon aiheuttamiin vaurioihin ARPE-19-soluissa ja hiirimallissa [5].
5. ARPE-19-solut: Tutkimusjulkaisut
Seuraavassa on esitetty joitakin kiinnostavia tutkimusjulkaisuja, joissa käsitellään ARPE-19-verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluja.
ARPE-19-solujen mikroRNA-vasteiden arviointi oksidatiivisen stressin suhteen
Tämä tutkimusartikkeli julkaistiin vuonna 2018 Cutaneous and Ocular Toxicology -lehdessä. Tutkimuksessa arvioitiin miRNA-ilmentymistä vasteena hapettumisstressille, jota indusoitiin ARPE-19-ihmisen verkkokalvon pigmenttiepiteelisoluissa vetyperoksidikäsittelyllä.
Tämä World Journal of Stem Cells -lehdessä (2021) julkaistu artikkeli esitti, että ARPE-19-solujen konditionoitu väliaine sisältää kasvutekijöitä, jotka edistävät rasvakudoksesta peräisin olevien mesenkymaalisten kantasolujen hermostollista erilaistumista.
Tämä tutkimus julkaistiin International Journal of Molecular Sciences -lehdessä (2019). Siinä todetaan, että kversetiini estää IL-1β:n stimuloiman kemokiinien vapautumisen ARPE-19-soluissa estämällä MAPK- ja NF-κB-kaskadien aktivoitumisen tulehdusreaktion parantamiseksi.
Tämä tutkimusartikkeli julkaistiin International Journal of Molecular Sciences -lehdessä (2018). Tässä tutkimuksessa arvioitiin hapettumisstressin ja tulehduksen mahdollisia vaikutuksia SIRT1:n (Sirtuin 1) ja DNMT:ien (DNA-metyylitransferaasien) toimintoihin sekä LINE-1:n (long interspersed nuclear element-1) metylaatioon ARPE-19-soluissa.
Tämä Antioxidants-lehdessä (2022) julkaistu artikkeli osoitti, että Chrysanthemum boreale -kukkauutteilla on suojaava vaikutus N-retinylideen-N-retinyleetanoliamiinin (A2E) aiheuttamaa verkkokalvon vaurioitumista vastaan ARPE-19-soluissa.
ARPE-19-solulinjan resurssit: protokollat, videot ja muuta
ARPE-19 on laajalti käytetty verkkokalvon epiteelisolulinja. Tässä on luettelo ARPE-19-solujen viljelyä ja transfektioprotokollia koskevista resursseista:
- ARPE-19-transfektio: Tämä video on vaiheittainen opas ARPE-19-solulinjan transfektioprotokollan oppimiseen.
Tässä on joitakin resursseja, joissa kuvataan ARPE-19-soluviljelyprotokollaa:
- ARPE-19-soluviljelyprotokolla: Tämä linkki sisältää tietoa ARPE-19-solujen viljelystä ja ylläpidosta. Se sisältää tietoa ARPE-19-viljelyalustasta, viljelyolosuhteista, aliviljelyprotokollista sekä proliferaatio- ja kryokonservoitujen viljelmien käsittelystä.
Viitteet
- Schnichels, S., et al., Retina in a dish: Cell cultures, retinal explants and animal models for common diseases of the retina. Progress in retinal and eye research, 2021. 81: s. 100880.
- Sun, H. ja X. Kang, hsa_circ_0041795 edistää korkean glukoosipitoisuuden aiheuttamaa ihmisen verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen (ARPE 19) vaurioitumista imemällä miR-646:ta ja aktivoimalla VEGFC:tä. Gene, 2020. 747: s. 144654.
- Yang, J. ym., Hiljennetty SNHG1 esti korkean glukoosipitoisuuden aiheuttaman epiteeli-mesenkymaalisuuden siirtymän ja ARPE-19-solujen tulehdusreaktion. J Inflamm Res, 2021. 14: s. 1563–1573.
- Arumugam, B., et al., Syzygium malaccense -kasvista peräisin olevien myrisetiinijohdannaisten suojaava vaikutus vetyperoksidin aiheuttamaa stressiä vastaan ARPE-19-soluissa. Molecular vision, 2019. 25: s. 47.
- Kim, J., K. Cho ja S.-Y. Choung, Prunella vulgaris var. L -uutteiden suojaava vaikutus sinisen valon aiheuttamia vaurioita vastaan ARPE-19-soluissa ja hiiren verkkokalvossa. Free Radical Biology and Medicine, 2020. 152: s. 622–631.