תאי ARPE-19 - מבט מעמיק על מחקר תאי אפיתל פיגמנט הרשתית עם ARPE-19
ARPE-19 הם תאי אפיתל פיגמנט רשתית שמקורם בבני אדם. הם משמשים לחקר היבטים שונים של ביולוגיה רשתית, מצבים פתולוגיים והתערבויות טיפוליות (פרמקולוגיה). מאמר זה נועד לספק תובנות מקיפות על תאים מהונדסים ARPE-19. בעיקר, ידונו המאפיינים הכלליים, תנאי התרבית ויישומים מחקריים מגוונים של קו התאים. לכן, בקריאת מאמר זה תוכלו להשיג הבנה מעמיקה של:
- תאי ARPE-19: מקור ותכונות כלליות
- קו תאים ARPE-19: מידע על תרבית
- יתרונות ומגבלות של תאי ARPE-19
- יישומים של קו התאים ARPE-19 במחקר
- תאי ARPE-19: פרסומים מחקריים
- משאבים עבור קו תאים ARPE-19: פרוטוקולים, סרטונים ועוד
1. תאי ARPE-19: מקור ותכונות כלליות
היכרות עם מקורו ותכונותיו הכלליות של קו תאים היא הכרחית לשימוש יעיל בו במחקר. חלק זה של המאמר יכסה את כל המידע אודות קו התאים ARPE. לדוגמה, מהו קו התאים ARPE-19? מדוע להשתמש בתאי ARPE-19? מהו קו התאים ARPE-19/HPV-16? האם תאי ARPE-19 הם תאים אלמותיים? מהו המורפולוגיה והגודל של תאי ARPE 19?
- קו תאי אפיתל פיגמנט רשתית מהונדסים, ARPE-19, נגזר מעיניו של גבר בן 19 שמת מתאונת דרכים. הוא הוקם על ידי איימי אוטאקי-קין בשנת 1986.
- תאים אלה מבטאים סמנים של תאי אפיתל פיגמנט הרשתית, כלומר CRALBP ו-RPE-65, מה שמרמז כי הם יכולים ליצור שכבות חד-תאיות יציבות המאופיינות בקוטביות מורפולוגית ותפקודית.
- תאי ARPE-19 בעלי מורפולוגיה דמוית תאי אפיתל.
- לתאי ARPE-19 יש בעיקר קריוטיפ נורמלי, למעט מחיקה אחת ותוספת אחת בזרוע הארוכה של כרומוזום 9 ו-19, בהתאמה. בנוסף, נצפו גם כמה אנאופלואידיות [1].
2. קו תאים ARPE-19: מידע על תרבית
מידע בסיסי על תרבית תאים הוא חיוני לטיפול נכון ולתחזוקה נאותה של קו תאים. סעיף זה יסייע לכם ללמוד את הנקודות המרכזיות בתרבית קו התאים ARPE-19. תוכלו ללמוד: מהו זמן הכפלה של ARPE-19? מהו צפיפות הזריעה של ARPE-19? מהו צפיפות התאים של ARPE-19? מהו מדיום הקפאה של ARPE-19? כיצד מגדלים את קו התאים ARPE-19?
נקודות מרכזיות בגידול תאי ARPE-19
|
זמן הכפלת האוכלוסייה: |
זמן הכפלת ARPE-19 הוא כ-55-65 שעות. הם עשויים לעבור עד 48 הכפלות אוכלוסייה. |
|
דבקים או בתמיסה: |
ARPE-19 הוא קו תאים דבקים. |
|
יחס תת-תרבות: |
יחס תת-התרבות של ARPE-19 הוא 1:3 עד 1:5. תאים דבקים נשטפים ב-1x PBS ומוחממים עם תמיסת פירוק, accutase, למשך 8 עד 10 דקות. לתאים המנותקים מוסיפים מדיום טרי ומסובבים בצנטריפוגה. משקע התאים הושעה שוב ונמזג לתוך צלחת תרבית המכילה מדיום טרי. |
|
מדיום גידול: |
DMEM או Ham’s F12 medium משמשים לגידול קו התאים ARPE-19. המדיום ARPE-19 מועשר ב-5% FBS, 3.1 g/L גלוקוז, 15 mM HEPES, 1.6 mM L-גלוטמין, 1.0 mM נתרן פירובט ו-1.2 g/L NaHCO3. המדיום מוחלף 2 עד 3 פעמים בשבוע. |
|
תנאי גידול: |
תאי ARPE-19 נשמרים באינקובטור לח בלחות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס עם אספקת CO2 של 5%. |
|
אחסון: |
ניתן לאחסן את קו התאים בשלב האדים של חנקן נוזלי או בטמפרטורה נמוכה מ-150°C כדי להגן על חיוניות התאים לטווח ארוך. |
|
תהליך הקפאה ומדיום: |
CM-1 או CM-ACF משמשים כמדיום הקפאה לתאי ARPE-19. בקצרה, התאים מוקפאים בשיטת הקפאה איטית המאפשרת ירידה בטמפרטורה של 1 מעלות צלזיוס בלבד לדקה ומגנה על התאים מפני הלם. |
|
תהליך ההפשרה: |
התאים מופשרים באמבט מים המכוון מראש ל-37 מעלות צלזיוס. לאחר שנשאר גוש קרח קטן, התאים מוסיפים למדיום תרבית טרי ומסובבים בצנטריפוגה. פעולה זו מסירה את מרכיבי מדיום ההקפאה. לאחר מכן, משקע התאים מושעה מחדש, והתאים מועברים לבקבוק לגידול. |
|
רמת בטיחות ביולוגית: |
תאי ARPE-19 מטופלים במעבדות בטיחות ביולוגית 1. |
3. יתרונות ומגבלות של תאי ARPE-19
תאי ARPE-19 נמצאים בשימוש נרחב במחקרים בביולוגיה של תאי הרשתית. כמו תאים אחרים, גם להם יש יתרונות ומגבלות. כמה מהם מפורטים בסעיף זה:
יתרונות
היתרונות העיקריים של קו התאים ARPE-19 כוללים:
|
מודל תאי רשתית |
תאי ARPE-19 דומים מאוד לתאי אפיתל פיגמנט הרשתית האנושיים, מה שהופך אותם לאידיאליים לחקר מחלות רשתית ולבדיקת תרופות. |
|
קצב גדילה יציב |
תאים אלה מציגים צמיחה יציבה וניתן לשמור אותם לאורך תקופות ממושכות, מה שמקל על ביצוע ניסויים ארוכי טווח. |
|
נכונות לטרנספקציה |
קו התאים ARPE-19 הוא מארח מצוין להטרנספקציה, הנמצא בשימוש נרחב במחקרים של ביטוי זמני ויציב. |
מגבלות
להלן מספר מגבלות הקשורות לקו התאים ARPE-19:
|
הבדלה מוגבלת |
הבידול של ARPE-19 מוגבל בהשוואה לתאי רשתית ראשוניים. הדבר עלול להשפיע על מחקרים מסוימים הקשורים לבידול. |
4. יישומים של קו התאים ARPE-19 במחקר
לשורת התאים ARPE-19 יש יישומים רבים במחקר הרשתית. כאן, דיברנו על כמה שימושים ספציפיים ומשמעותיים במחקר של שורת תאים זו של אפיתל פיגמנט הרשתית.
- מחקר מחלות רשתית: תאיARPE-19 מספקים תובנות חשובות על הפתוגנזה של הרשתית. חוקרים משתמשים בתאים כדי לחקור מנגנוני מחלות וטיפולים פוטנציאליים. מחקר שנערך בשנת 2020 מצא כי RNA מעגלי hsa_circ_0041795 מקיים אינטראקציה עם miRNA-646 ו-VEGFC כדי להקל על פגיעה הנגרמת מרמות גלוקוז גבוהות בתאי אפיתל פיגמנט הרשתית האנושיים ARPE-19. לכן, המחקר מציע RNA מעגלי זה כיעד טיפולי ואבחוני יעיל למאבק ברטינופתיה סוכרתית [2]. באופן דומה, Jing Yang ועמיתיו השתמשו בתאי ARPE-19 וסיפקו תובנות לגבי הפתוגנזה של רטינופתיה סוכרתית. הם חקרו כי עיכוב lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) יכול לדכא את התגובה הדלקתית ואת המעבר האפיתליאלי למזנכימלי של תאי ARPE-19 שטופלו ברמות גלוקוז גבוהות [3].
- בדיקת תרופות: תאיARPE-19 משמשים להערכת היעילות והבטיחות של תרופות ותרכובות, ומסייעים בפיתוח טיפולים או תרפיות למחלות רשתית. לדוגמה, מחקר שנערך בשנת 2019 מצא את ההשפעות המגנות של חומרים ביו-אקטיביים Syzygium malaccense כנגד לחץ הנגרם על ידי מי חמצן בתאי אפיתל פיגמנט רשתית אנושיים, ARPE-19 [4]. בהמשך לכך, מחקר מצא את התפקיד הטיפולי של תמצית Prunella vulgaris var. L כנגד פגיעה הנגרמת מאור כחול בתאי ARPE-19 ובמודל עכברים [5].
5. תאי ARPE-19: פרסומי מחקר
להלן מספר פרסומים מחקריים מעניינים העוסקים בתאי אפיתל פיגמנט הרשתית ARPE-19.
הערכת תגובות microRNA בתאי ARPE-19 כנגד לחץ חמצוני
מאמר מחקר זה פורסם בשנת 2018 בכתב העת Cutaneous and Ocular Toxicology. מחקר זה העריך את ביטוי miRNA בתגובה ללחץ חמצוני שנגרם בתאי אפיתל פיגמנט רשתית אנושיים ARPE-19 באמצעות טיפול במי חמצן.
תמיסת ARPE-19 מעודדת התמיינות עצבית של תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמת שומן
פרסום זה ב-World Journal of Stem Cells (2021) הציע כי המדיום המותנה בתאי ARPE-19 מכיל גורמי גדילה המעודדים את ההבחנה העצבית של תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמות שומן.
מחקר זה פורסם ב-International Journal of Molecular Sciences (2019). הוא קובע כי קוורצטין מגן על שחרור כימוקינים המושרה על ידי IL-1β בתאי ARPE-19 על ידי מניעת הפעלת שרשראות MAPK ו-NF-κB כדי לשפר את התגובה הדלקתית.
מאמר מחקרי זה פורסם ב-International Journal of Molecular Sciences (2018). מחקר זה העריך את ההשפעות האפשריות של לחץ חמצוני ודלקת על תפקודי SIRT1 (Sirtuin 1) ו-DNMTs (DNA methyltransferases), וכן על מתילציה של LINE-1 (long interspersed nuclear element-1) בתאי ARPE-19.
ההשפעה המגנה של תמציות פרחי Chrysanthemum boreale מפני נזק לרשתית הנגרם על ידי A2E בתאי ARPE-19
מאמר זה, שפורסם ב-Antioxidants (2022), מצא שתמציות פרחי Chrysanthemum boreale מפעילות השפעה מגנה מפני נזק לרשתית הנגרם על ידי N-retinylidene-N-retinylethanolamine (A2E) בתאי ARPE-19.
6. משאבים עבור קו תאים ARPE-19: פרוטוקולים, סרטונים ועוד
ARPE-19 הוא קו תאים אפיתל רשתית הנמצא בשימוש נרחב. המשאבים הזמינים המכסים פרוטוקולים לגידול תאים ARPE-19 והעברת גנים מפורטים כאן:
- טרנספקציה של ARPE-19: סרטון זה הוא מדריך שלב אחר שלב ללימוד פרוטוקול הטרנספקציה עבור קו התאים ARPE-19.
להלן כמה משאבים המתארים את פרוטוקול תרבית התאים ARPE-19:
- פרוטוקול תרבית תאים ARPE-19: קישור זה מכיל מידע על תרבית תאים ARPE-19 ותחזוקתם. הוא כולל מידע על מצע ARPE-19, תנאי תרבית, פרוטוקולים לתרבית משנה וטיפול בתרבית מתרבה וקריו-משומרת.
מקורות
- Schnichels, S., et al., רשתית בצלחת: תרבויות תאים, שתלי רשתית ומודלים של בעלי חיים למחלות נפוצות של הרשתית. התקדמות במחקר הרשתית והעין, 2021. 81: עמ' 100880.
- Sun, H. and X. Kang, hsa_circ_0041795 תורם לפגיעה בתאי אפיתל פיגמנט הרשתית האנושית (ARPE 19) הנגרמת על ידי רמות גלוקוז גבוהות באמצעות ספוג miR-646 והפעלת VEGFC. Gene, 2020. 747: עמ' 144654.
- Yang, J., et al., SNHG1 מושתק עיכב מעבר אפיתל-מזנכימלי ותגובה דלקתית של תאי ARPE-19 הנגרמת על ידי רמות גלוקוז גבוהות. J Inflamm Res, 2021. 14: עמ' 1563-1573.
- Arumugam, B., et al., השפעה מגנה של נגזרות מיריצטין מ-Syzygium malaccense כנגד לחץ הנגרם על ידי מי חמצן בתאי ARPE-19. Molecular vision, 2019. 25: עמ' 47.
- Kim, J., K. Cho, and S.-Y. Choung, השפעה מגנה של תמצית Prunella vulgaris var. L כנגד נזקים הנגרמים על ידי אור כחול בתאי ARPE-19 וברשתית העין של עכברים. Free Radical Biology and Medicine, 2020. 152: עמ' 622-631.