Cellules HuH7 : Une porte d'entrée pour la recherche sur les hépatomes et le VHC
La lignée cellulaire HuH7, dérivée d'un hépatome humain, représente une collection immortalisée de cellules tumorigènes de type épithélial. Cette lignée, ainsi que ses dérivés HuH7.5 et HuH7.5.1, sert de substitut pratique aux hépatocytes primaires dans des contextes expérimentaux. Elle est principalement utilisée dans des modèles de culture cellulaire pour étudier l'infection par le virus de l'hépatite C (VHC) et la physiopathologie des hépatomes.
Origine et caractéristiques des cellules HuH7
Il est essentiel de comprendre les origines, les caractéristiques clés et les conditions de culture optimales de la lignée cellulaire HuH7 avant de l'utiliser dans la recherche.
La lignée cellulaire HuH7 a été créée par Sato, J, et Nakabayshi, H en 1982, à partir d'une lignée d'hépatocytes cancéreux hautement différenciés. Elle provient à l'origine d'un carcinome hépatocellulaire chez un Japonais de 57 ans. Caractérisées par leur capacité à produire diverses substances physiologiques pertinentes, telles que l'albumine et l'alpha-fœtoprotéine, les cellules HuH7 présentent une grande sensibilité à l'infection par le VHC, ce qui les rend aptes à être utilisées dans les systèmes de réplication du VHC. Les cellules HuH7 présentent une morphologie de type épithélial, avec une forme hexagonale, et adhèrent aux surfaces pour former des monocouches 2D au cours de leur croissance .en moyenne, les cellules HuH7 ont un diamètre de 21,9 µm, tendant vers un aspect plus large et aplati. Lalignée cellulaire HuH7 se caractérise par un nombre de chromosomes hétérogène, généralement compris entre 55 et 63, qui reflète la variabilité génétique au sein de la population cellulaire. Cette hétérogénéité est une conséquence des pressions sélectives rencontrées lors de la culture cellulaire et peut varier selon les conditions de laboratoire.
Analyse comparative : lignées cellulaires HuH7 et HuH7.5
La lignée cellulaire HuH7.5, un dérivé de HuH7, diffère principalement en raison d'une mutation faux-sens dans le gène RIG-I (DDX58), crucial pour la réponse antivirale intracellulaire. Cette mutation augmente la permissivité des cellules HuH7.5 pour la réplication de l'ARN génomique et subgénomique du VHC, ce qui la distingue de la lignée cellulaire parentale HuH7 en termes d'utilité pour la recherche virologique.
Culture des cellules HuH7 : Protocoles essentiels pour une croissance optimale
Les cellules HuH7, qui font partie intégrante d'une myriade d'études de recherche, nécessitent des conditions de culture précises pour se développer. Cette section aborde les aspects fondamentaux de la culture des cellules HuH7, garantissant le maintien de leur pertinence physiologique dans les recherches scientifiques.
Dynamique du temps de doublement
Le temps de doublement des cellules HuH7 est généralement de 24 heures, bien que des variations dans les milieux de culture cellulaire puissent prolonger cette période jusqu'à 36-48 heures, soulignant l'influence des conditions environnementales sur la prolifération cellulaire.
Caractéristiques d'adhésion
Les cellules HuH7 forment principalement une monocouche bidimensionnelle, adhérant à la surface des plaques et des flacons de culture, ce qui souligne leur préférence pour un substrat physique stable par rapport aux cultures en suspension.
Densité d'ensemencement optimale
Il est essentiel de maintenir le taux de confluence des cellules HuH7 entre 30 et 90 % afin d'éviter une baisse des taux de prolifération au-delà de 90 % de confluence. La sous-culture avec l'accutase facilite le détachement, permettant l'ensemencement à des densités adaptées aux besoins expérimentaux, allant des niveaux optimaux (2×10⁴ cellules/cm²) à la saturation (6×10⁴ cellules/cm²).
Besoins nutritionnels
Le milieu Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) à haute teneur en glucose et complété par 10 % de sérum bovin fœtal (FBS) constitue un environnement nutritionnel idéal pour les cellules HuH7. Un renouvellement régulier du milieu, idéalement 2 à 3 fois par semaine, est crucial pour la santé des cellules.
Conditions environnementales
Un incubateur humidifié à 5 % de CO₂ et 37 °C est idéal pour la culture des cellules HuH7, car il simule des conditions physiologiques propices aux activités cellulaires.
Stockage à long terme
Pour une conservation prolongée, les cellules HuH7 doivent être stockées dans la phase vapeur de l'azote liquide, afin de préserver leur viabilité pour les recherches futures.
Cryoconservation et récupération
L'utilisation d'une technique de congélation progressive est primordiale pour maintenir la viabilité des cellules pendant la cryoconservation. Les cellules doivent être suspendues dans un milieu de congélation spécialement conçu, tel que le CM-1, afin d'assurer une transition en douceur vers le stockage cryogénique. Lors de la décongélation, un réveil rapide mais doux dans un bain d'eau à 37°C, suivi d'une centrifugation pour éliminer le milieu de congélation et d'une remise en suspension dans un milieu de croissance frais, est essentiel pour rétablir les cultures cellulaires.
Considérations relatives à la biosécurité
Il est conseillé d'adhérer à un protocole de biosécurité de niveau 1 pour la manipulation et la propagation de la lignée cellulaire HuH7, conformément aux normes de sécurité et d'éthique en vigueur dans les laboratoires.
En respectant ces conditions de culture méticuleusement décrites, les chercheurs peuvent garantir la croissance robuste et la pertinence physiologique des cellules HuH7 dans leurs explorations scientifiques, ouvrant ainsi la voie à des découvertes révolutionnaires dans la recherche sur l'hépatome et le virus de l'hépatite C.
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Cellules HuH7 : Avantages et inconvénients
La lignée cellulaire HuH7 présente à la fois des avantages et des limites. Passons en revue les avantages et les inconvénients potentiels de cette lignée cellulaire, afin de vous aider à décider si elle est appropriée pour vos expériences.
Avantages de la lignée cellulaire HuH7
Les cellules HuH7 possèdent de nombreuses caractéristiques qui les rendent intéressantes pour la recherche.
- Facilité de propagation: Contrairement à d'autres lignées cellulaires d'hépatome humain, la lignée cellulaire HuH7 peut être cultivée facilement sans ajout de sérum ; CLS recommande toutefois d'utiliser du RPMI 1640 avec 10 % de FBS et 2 mM de L-glutamine. Les cellules HuH-7 sécrètent un facteur de croissance qui aide les cellules à se développer sans sérum.
- Flexibilité de la transfection : La lignée cellulaireHuH7 est largement utilisée à des fins de transfection en raison de sa grande réceptivité au génome du VHC. Ces cellules sont donc essentielles pour le dépistage et le développement de médicaments anti-VHC.
- Alternative aux hépatocytes humains : la lignée cellulaire HuH7 est un excellent substitut aux hépatocytes humains. Elle peut aider les chercheurs à étudier les transporteurs hépatiques de médicaments et à comprendre l'interaction de certains médicaments avec les MRP (protéines associées à la résistance aux médicaments).
- Développement d'un modèle de xénogreffe de souris : Les cellules HuH7 ont été utilisées pour produire un modèle de xénogreffe de souris à partir d'une lignée cellulaire. Ce modèle animal peut fournir aux chercheurs des informations précieuses sur les inhibiteurs de protéines kinases et les thérapies anticancéreuses.
- Recherche sur le cancer : la lignée cellulaire HuH7 est une lignée cellulaire humaine de cancer du foie, qui aide les chercheurs à mener des études sur le cancer du foie.
Limites de la lignée cellulaire HuH-7
La culture de la lignée cellulaire HuH7 présente certaines limites.
Contamination microbienne : La contamination bactérienne est le problème le plus courant en culture cellulaire. Lorsqu'une infection se produit, elle peut être distinguée par le changement de pH et la turbidité du milieu de culture. Parmi les contaminations bactériennes, la contamination par les mycoplasmes n'est généralement pas apparente. Cependant, elle affecte lentement la morphologie, l'expression génétique et d'autres caractéristiques de la lignée cellulaire.
Période de culture : Bien que la lignée cellulaire HuH7 soit immortelle, le dépassement de la période de culture peut affecter progressivement la santé des cellules. Cela peut affecter le taux de prolifération et l'expression des gènes, ce qui peut réduire la reproductibilité des résultats. Pour la lignée cellulaire HuH7, le nombre de passages doit être inférieur à 20-25.
Applications des cellules HuH-7
Cette lignée cellulaire dérivée d'un hépatome humain offre de nombreuses applications pour la recherche. Nous décrivons ici quelques domaines de recherche utilisant la lignée cellulaire HuH7.
Résistance aux médicaments : HuH7 est une lignée cellulaire de carcinome hépatocellulaire (CHC) qui peut être utilisée pour étudier la résistance aux médicaments contre les traitements potentiels du cancer du foie. Une étude menée en 2021 a utilisé les cellules HuH7, rendues expérimentalement résistantes au sorafenib, pour développer de nouvelles thérapies efficaces, à savoir des peptides d'auto-assemblage accumulés dans les mitochondries.
Perspectives génétiques et profilage moléculaire grâce aux cellules HuH7 : Les différentes lignées cellulaires HuH7, y compris divers dérivés et variantes, ont permis de mieux comprendre l'expression des gènes et le rôle de marqueurs génomiques spécifiques dans la maladie. Des techniques telles que la spectroscopie Raman, défendue par des chercheurs comme Evgeny Gladilin, ont été appliquées aux cellules HuH7 pour l'établissement de profils moléculaires et cellulaires, ce qui a permis de mieux comprendre la réponse cellulaire à l'infection virale. Le potentiel de la spectroscopie Raman, combiné à des méthodes telles que la protéomique quantitative, a facilité l'exploration des réponses des cellules hôtes, notamment la réponse à l'interféron et les changements dans les gouttelettes de lipides, qui sont essentiels pour comprendre la réplication du VHC et l'effet du SRAS. L'expression de différents marqueurs oncogènes peut être étudiée pour comprendre leur comportement en réponse à un traitement, comme dans une étude qui a utilisé des cellules HuH7 pour étudier l'effet du composé Kaempferol sur le modèle d'expression des gènes des voies MMP9 et AKT. Ces voies régulent la métastase et l'invasivité du carcinome hépatocellulaire. Une autre étude récente a également examiné le rôle du gène de la cascade de signalisation Wnt/β-caténine dans la survie et la croissance des cellules du CHC.
Développement de médicaments : Les cellules HuH7 sont largement utilisées dans les études de dépistage et de développement de médicaments contre le cancer du foie. De nombreuses études ont été menées pour étudier le potentiel inhibiteur de nombreux extraits de plantes, de composés à base de plantes, de nanoparticules et d'autres agents thérapeutiques contre le CHC. Une étude réalisée en 2022 a étudié les propriétés pro-apoptotiques et anticancéreuses d'un radionucléide contre le carcinome hépatocellulaire en utilisant une lignée cellulaire HuH7.
Cellules HuH7 : Un point focal dans la recherche virale et l'analyse cellulaire Les cellules HuH7 sont devenues une pierre angulaire dans l'étude des infections virales et des maladies infectieuses, en particulier le virus de l'hépatite C (VHC) et leurs interactions avec les coronavirus tels que le SARS-CoV-2, responsable de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Le développement de systèmes expérimentaux de culture cellulaire du VHC (HCVcc) utilisant des cellules HuH7 a considérablement fait progresser notre capacité à étudier le processus complexe de réplication du VHC et les facteurs de l'hôte essentiels à l'infection par le VHC. Il s'agit notamment d'examiner l'efficacité de la réplication de l'ARN du VHC et la production de virions infectieux. Les différentes lignées de cellules HuH7, y compris les variantes sénescentes et infectées, constituent un panel diversifié pour étudier la multiplicité de l'infection, la propagation virale et les mécanismes d'inhibition contre des virus tels que le SRAS.
En résumé, l'étude des cellules HuH7 englobe un large éventail de questions scientifiques, depuis les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les infections virales jusqu'aux réponses cellulaires détaillées suscitées par ces agents pathogènes. Grâce à la recherche sur les cellules HuH7, la communauté scientifique continue de découvrir la dynamique complexe des interactions entre l'hôte et le virus, contribuant ainsi à l'avancement des stratégies antivirales et à notre compréhension des déterminants cellulaires des maladies virales.
Publications sur HuH-7
Il existe une pléthore de publications utilisant la lignée cellulaire HuH7 à différentes fins. Nous mentionnons ici quelques publications récentes et significatives.
Cette étude a été publiée dans Nature Scientific Reports en 2021. L'étude a utilisé des cellules de carcinome hépatocellulaire résistantes au sorafenib induites expérimentalement (lignée cellulaire HuH7) pour étudier les effets pro-apoptotiques et anti-tumoraux de Mito-FF (peptides d'auto-assemblage accumulant les mitochondries) récemment mis au point.
Cet article a été publié dans la revue Environmental Toxicology par Po-Chung Ju et ses collègues en 2021. Dans cette étude, les chercheurs ont exploré le potentiel anti-métastatique d'un composé végétal, le kaempférol, contre les cellules de carcinome hépatocellulaire (HuH7). Ils ont également étudié les voies de signalisation qui régulent la métastase et l'invasion des cellules cancéreuses du foie.
Cet article a été publié dans le journal Drug Development Research en 2022. Cette étude explique le rôle anticancéreux du composé daphnétine contre le CHC. Ce composé d'origine végétale inhibe la signalisation Wnt/β-caténine pour limiter la croissance des cellules cancéreuses.
Cet article de recherche, publié dans la revue Drug Design, Development, and Therapy, décrit le rôle de la signalisation de l'EGFR dans la croissance et les métastases du carcinome hépatocellulaire. L'étude a utilisé des cellules HuH7 pour examiner l'effet inhibiteur du RGFP966, un inhibiteur de l'histone désacétylase 3 (HDAC3), sur le CHC par la suppression des gènes de la voie de l'EGFR.
Cette publication dans le journal Cells indique l'utilisation de cellules HuH7 dans l'étude du potentiel anti-HCC d'un radionucléide, à savoir le perrhénate de rhénium.
Cette étude est publiée dans l'International Journal of Nanomedicine. L'étude a utilisé des cellules HuH7 pour explorer l'activité antivirale de nanoparticules de chitosane contenant de la curcumine contre le génotype 4a du VHC.
Ressources sur les cellules HuH-7 : Protocoles, vidéos et autres
De nombreuses ressources sont disponibles pour la culture et l'entretien de la lignée cellulaire HuH7. Vous trouverez ici les ressources disponibles pour expliquer les protocoles de culture cellulaire et de transfection pour HuH7, ainsi que des vidéos éducatives.
Protocoles de culture cellulaire
Les ressources suivantes peuvent vous aider à démarrer la culture et la maintenance de HuH7.
HuH-7 Cell Culture Info and Resources : Ce site web contient de nombreuses informations utiles, notamment le protocole de sous-culture de la lignée cellulaire HuH7, son stockage et sa manipulation.
- Protocole de culture cellulaire HuH7
Protocoles de transfection de HuH7
Les cellules HuH7 sont transfectées de différentes manières. Les ressources suivantes fournissent un grand nombre d'informations sur les protocoles de transfection, les réactifs et produits chimiques nécessaires, les conseils utiles et les précautions à prendre.
- Transfection HUH-7 : ce site web donne des détails sur les réactifs de transfection pour la lignée cellulaire HuH7. Il fournit également les liens suivants pour le protocole de transfection simple de Huh7 et le protocole de transfection CRISPR/Cas9 de Huh7.
Vidéos relatives à la lignée cellulaire HuH7
De nombreuses vidéos éducatives sont disponibles sur les protocoles de base de repiquage, d'ensemencement et de transfection, et plus encore.
- Passage des cellules : Les bases de la culture cellulaire : cette vidéo présente le protocole de culture de base de la lignée cellulaire.
Nous espérons que les informations fournies dans cet article vous aideront à acquérir des connaissances de base et avancées sur la lignée cellulaire HuH7 avant de travailler dessus. Si vous souhaitez utiliser ces cellules dans le cadre de vos travaux de recherche, vous pouvez les commander auprès de nous.