Les cellules U937 - un modèle pour la recherche sur la leucémie monocytaire et les progrès accomplis
La lignée cellulaire U937, un modèle in vitro largement utilisé dans la recherche biomédicale, est dérivée d'une lignée pro-monocytaire, offrant un aperçu précieux de la dynamique cellulaire des cellules myéloïdes. Cet article se penche sur l'origine, les caractéristiques générales et les diverses applications de la lignée cellulaire U937, qui fait partie intégrante de la compréhension des mécanismes moléculaires et des voies de signalisation dans les cellules immunitaires, en particulier dans le contexte de la leucémie myéloïde aiguë (LMA).
Origine et caractéristiques générales des cellules U937
Ce segment éclairera la genèse et les caractéristiques fondamentales de la lignée cellulaire U937. Vous découvrirez l'essence de la lignée cellulaire leucémique U937, son identité cellulaire, sa dérivation et les caractéristiques clés qui en font un modèle central dans la recherche.
Les cellules U937, extraites de l'épanchement pleural d'un homme caucasien de 37 ans atteint d'un lymphome histiocytaire généralisé par Sundstrom et Nilsson en 1976, présentent un phénotype pro-monocytaire unique [1]. Ces cellules présentent la morphologie typique des types de cellules monocyte-macrophage, avec des structures rondes et un diamètre moyen d'environ 14 μm, avec des marqueurs de surface comme la protéine DC-SIGN humaine, ce qui est crucial pour leur rôle dans les études immunologiques. La capacité de différenciation de la lignée cellulaire U937 en diverses cellules immunitaires - y compris les monocytes, les macrophages et même les cellules dendritiques - sous l'effet de certains stimuli est d'un grand intérêt, car elle offre un système dynamique permettant d'explorer les processus de différenciation cellulaire.
Le répertoire cellulaire de l'U937 comprend également la capacité d'exprimer l'amélogénine, un marqueur souvent étudié dans le contexte des cellules précurseurs de la circulation et de l'évaluation des chromosomes anormaux, en particulier des parties du chromosome 16, ce qui explique son statut de ressource riche au sein de l'encyclopédie des lignées cellulaires de cellules cancéreuses. Grâce à des techniques telles que la culture cellulaire en 3D et l'imagerie avancée, les cellules U937 offrent une situation quasi-vivo, permettant aux chercheurs d'observer le comportement et les interactions des cellules dans un environnement physiologiquement plus pertinent.
Lignée cellulaire U937 : Informations sur la culture
Connaître les points clés suivants pour la culture des cellules U937 peut rendre votre travail plus facile et plus efficace. Vous apprendrez : Quel est le temps de doublement des cellules U937 ? La lignée cellulaire U937 est-elle adhérente ou en suspension ? Qu'est-ce que le milieu U937 ? Comment cultiver les cellules U937 ?
Points clés pour la culture des cellules U937
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Temps de doublement de la population : |
Le temps moyen de doublement de la population des cellules U937 est de 36 heures. Cependant, il peut varier entre 48 et 72 heures. |
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Adhérentes ou en suspension : |
Les macrophages U937 sont de forme ronde et se développent dans des cultures en suspension. |
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Densité d'ensemencement : |
une densité d'ensemencement de 1 x105 cellules/mL est recommandée pour les cellules U937. Aucune solution de passage n'est nécessaire pour les cellules en suspension. Elles sont diluées dans du milieu frais et comptées. Les cellules sont ensemencées à la densité requise dans un nouveau flacon. |
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Milieu de croissance : |
La culture de cellules U937 est maintenue dans du milieu RPMI 1640. Ce milieu est supplémenté avec 2,0 mM de L-glutamine, 2,0 g/L de NaHCO3, 2,0 g/L de L-glucose et 10 % de FBS pour une croissance cellulaire optimale. Le milieu est remplacé 1 à 2 fois par semaine. |
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Conditions de croissance (température, CO2) : |
Les cultures de cellules U937 nécessitent un incubateur humidifié à 37°C avec un apport de 5% de CO2 pour une croissance idéale. |
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Stockage : |
Les cellules U937 sont conservées dans la phase vapeur de l'azote liquide ou à une température inférieure à -150°C pour maintenir la viabilité des cellules à long terme. |
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Processus de congélation et milieu : |
Le milieu de congélation CM-1 ou CM-ACF est utilisé pour congeler la lignée cellulaire de macrophage humain U937. Une méthode de congélation lente (baisse progressive de la température de 1°C) est recommandée pour protéger la viabilité maximale des cellules. |
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Processus de décongélation : |
Les flacons congelés sont maintenus dans un bain-marie à 37°C jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un petit amas de glace. Les cellules sont ajoutées à du milieu frais et centrifugées. Le milieu est éliminé et le culot cellulaire est remis en suspension et versé dans un nouveau flacon. Les cellules U937 se remettent relativement vite de la congélation. |
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Niveau de biosécurité : |
Les laboratoires de niveau de biosécurité 1 sont recommandés pour la culture des cellules U937. |
Avantages et inconvénients des cellules U937
Les cellules U937 possèdent un mélange unique d'avantages et d'inconvénients qui en font un outil de recherche idéal. Les principaux avantages et inconvénients de la culture de cellules U937 sont présentés ci-dessous.
Avantages
Les principaux avantages de la lignée cellulaire U937 sont les suivants :
- Une plus grande stabilité : La lignée cellulaire U937 présente une grande stabilité en raison de son origine histiocytaire par rapport aux cellules leucémiques sanguines primaires. En outre, ces cellules peuvent être cultivées indéfiniment et sont génétiquement homogènes, ce qui en fait un modèle pratique pour les études de recherche.
- Différenciation : Les cellules U937 ont la capacité de se différencier en d'autres cellules immunitaires telles que les monocytes, les macrophages ou les cellules dendritiques lorsqu'elles sont soumises à un stimulus. Cela permet de comprendre les mécanismes cellulaires impliqués dans la génération des réponses immunitaires.
- Facile à maintenir : Les cellules U937 sont faciles à cultiver et à entretenir dans les laboratoires de recherche. Il n'y a pas de procédures ou de protocoles compliqués à suivre pour cultiver les cellules U937.
Inconvénients
Voici quelques inconvénients associés à la lignée cellulaire U937.
- Anomalies chromosomiques : Les cellules U937 présentent des aberrations chromosomiques, y compris des translocations. Cela peut affecter les résultats expérimentaux et la reproductibilité des résultats.
Lignée cellulaire monocytaire U937 pour la recherche immunologique et hématologique
Applications de la lignée cellulaire U937 dans la recherche
Les cellules U937, une lignée cellulaire de lymphome histiocytaire, constituent un modèle inestimable pour diverses applications en recherche biologique. Elles sont particulièrement appréciées pour leur rôle dans l'étude des cellules myéloïdes, notamment en tant que modèles de macrophages, en raison de leur capacité à se différencier en cellules semblables à des macrophages dans certaines conditions. La lignée cellulaire U937 facilite l'examen de la fonction des macrophages, y compris l'activité phagocytaire et la neurobiologie des cytokines, qui sont cruciales pour comprendre les réponses inflammatoires et la régulation immunitaire. Cette lignée cellulaire présente également des propriétés similaires à celles des monocytes primaires, ce qui permet aux chercheurs d'étudier les nuances du comportement des cellules immunitaires sans la variabilité présente dans les cellules primaires.
- Cytogénétique : Dans le domaine de la caractérisation cytogénétique, les cellules U937 ont joué un rôle essentiel dans l'étude du chromosome 11 et de certaines parties du chromosome 16, notamment en ce qui concerne la capture du centromère et le comportement des chromosomes homologues. Les chercheurs s'appuient sur ces cellules pour étudier la réorganisation et l'instabilité du génome, ce qui est essentiel pour comprendre les fondements de la progression du cancer, y compris le lymphome histiocytaire, dont les cellules U937 sont dérivées. La lignée cellulaire fournit des informations précises sur le caryotype, ce qui en fait un excellent outil pour étudier les anomalies des chromosomes et les réarrangements chromosomiques, en particulier ceux qui impliquent des réarrangements du chromosome 20.
- Biologie des monocytes/macrophages : La lignée cellulaire U937 sert de modèle de premier plan pour élucider les fonctions et la régulation des monocytes et des macrophages. Il s'agit notamment d'explorer des aspects tels que la phagocytose, la présentation d'antigènes et la production de cytokines. En particulier, une étude réalisée en 2023 a utilisé des cellules U937 pour examiner l'impact du Glycomacropeptide sur la réponse inflammatoire dans les cellules macrophages humaines. Cette recherche a souligné les propriétés anti-inflammatoires du glycomacropeptide, démontrant une réduction des niveaux de cytokines dans ces cellules [2].
- Recherche sur le cancer : Dans le domaine de l'oncologie, les cellules U937 jouent un rôle essentiel dans la dissection des mécanismes cellulaires et des voies de signalisation qui sous-tendent le cancer. Elles jouent également un rôle essentiel dans le dépistage des médicaments anticancéreux et l'évaluation des nouvelles thérapies contre le cancer. Dans le cadre de cette application, une étude a utilisé la lignée cellulaire de leucémie myéloïde U937 pour évaluer les effets anticancéreux du jus de chou frisé frais et du jus de chou frisé cuit à la vapeur. Les résultats de cette étude indiquent que le jus favorise les activités pro-apoptotiques dans les cellules cancéreuses par une voie dépendante de la caspase [3].
- Études toxicologiques : Les cellules U937 sont également utilisées pour étudier les effets cytotoxiques des polluants environnementaux et de divers produits chimiques. Par exemple, une étude a utilisé la lignée cellulaire U937, entre autres, pour évaluer les effets cytotoxiques potentiels des microplastiques en polyéthylène [4]. Cette étude, ainsi que d'autres, souligne l'importance des cellules U937 en toxicologie, en fournissant un modèle pour comprendre comment les substances interagissent avec les cellules monocytaires humaines et leur impact potentiel sur la santé humaine.
Grâce à la microscopie confocale à balayage laser, les chercheurs peuvent visualiser et quantifier l'activité phagocytaire des cellules U937, ce qui facilite le phénotypage de leurs réponses à divers stimuli, y compris les agents infectieux. Les ontologies des lignées cellulaires et les informations précises sur le caryotype améliorent encore la précision de ces études.
Cellules U937 : Publications de recherche
Voici quelques études de recherche intéressantes et marquantes sur les cellules U937.
La magnoflorine renforce les réponses pro-inflammatoires activées par le LPS via des voies dépendant de MyD88 dans les macrophages U937Cette étude publiée dans Planta Medica (2018) propose qu'un métabolite bioactif majeur obtenu à partir de la plante Tinospora crispa a un fort potentiel sur l'augmentation des réponses immunitaires dans les macrophages U937.
Effet de l'extrait de graines de Peganum harmala sur l'oxyde nitrique dans les monocytes et les macrophages U937Cet article de recherche a été publié dans l'International Journal of Medical Laboratory en 2020. Dans cette étude, les chercheurs ont évalué les effets potentiels de l'extrait de graines de Peganum harmala sur la production d'oxyde nitrique dans les monocytes et les macrophages U937.
Évaluation de la toxicité potentielle des microplastiques en polyéthylène sur des lignées cellulaires dérivées de l'hommeCette étude publiée dans Science of the Total Environment (2022) a évalué l'effet cytotoxique potentiel des polluants environnementaux, c'est-à-dire des microplastiques de polyéthylène, sur les lignées cellulaires U937, THP-1 et trois autres lignées cellulaires humaines.
Effets des extraits de feuilles de Vitex trifolia L. et des phytoconstituants sur la production de cytokines dans les macrophages humains U937Cette recherche a été publiée en 2020 dans la revue BMC Complementary Medicine and Therapies. L'étude a exploré les effets de différents extraits préparés à partir de feuilles de Vitex trifolia L. sur la production de cytokines dans les macrophages U937.
L'exposition aux rayonnements ionisants à faible dose réprime le cycle cellulaire et les voies de synthèse des protéines dans les kératinocytes primaires humains in vitro et les lignées cellulaires U937Cetarticle publié dans la revue PLOS One (2018) a exploré les effets potentiels des rayonnements ionisants à faible dose dans la lignée cellulaire U937 et les kératinocytes primaires
Ressources pour la lignée cellulaire U937 : Protocoles, vidéos et plus
Les cellules U937 sont des outils de recherche très utilisés. Quelques ressources précieuses expliquant le protocole de culture et de différenciation des cellules U937 sont mentionnées ici :
- Protocole de différenciation des cellules U937 : Ce document contient un protocole de différenciation des cellules U937. Il contient également un protocole de culture des cellules de leucémie myéloïde humaine U937
- Sous-culture de cellules en suspension : Il s'agit d'une vidéo montrant le protocole général de sous-culture des lignées cellulaires en suspension comme la lignée U937.
- Lignée cellulaire U937 : Ce site web contient de nombreuses informations sur les cellules U937. Il décrit les protocoles de subculture, de congélation et de décongélation des monocytes et des macrophages U937.
Applications de la recherche sur les lignées cellulaires U937 FAQ
Références
- Chanput, W., V. Peters, et H. Wichers, THP-1 and U937 Cells. The Impact of Food Bioactives on Health : in vitro and ex vivo models, 2015 : p. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al, Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages. Foods, 2023. 12(7) : p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, et 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.
- 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.
- Chanput, W., J.J. Mes, et H.J. Wichers, THP-1 cell line : an in vitro cell model for immune modulation approach, International immunopharmacology, 2014. 23(1) : p. 37-45.