INS-1 sejtvonal

Az INS-1 egy jól jellemzett patkány inzulinoma sejtvonal, amelyet széles körben használnak a cukorbetegség kutatásában. Az INS-1 sejtek glükóz stimuláció hatására inzulint választanak ki; ezért alkalmazzák őket a glükózanyagcsere, a béta-sejtek fiziológiája és az inzulinszekréció szabályozásának tanulmányozására. Ezenkívül ezeket a sejteket a cukorbetegség elleni potenciális terápiák szűrésére, tesztelésére és fejlesztésére is felhasználják.

Az INS-1 sejtek általános jellemzői és eredete

A sejtvonal általános jellemzőinek és eredetének ismerete nagyban segíthet abban, hogy hatékonyan és eredményesen használja azt kutatása során. Ez a cikk az INS-1 eredetéről és általános jellemzőiről nyújt tájékoztatást. Megtudhatja: Mi az INS-1 patkány inzulinoma sejtvonal? Melyek az INS-1 általános jellemzői? Mi az INS-1 832/3 sejtvonal? Mi az INS-1E?

• Az INS-1 sejteket eredetileg egy 666 napos patkányból izolálták, amelynél röntgensugárral indukált, transzplantálható inzulinóma alakult ki.
• Az INS-1 sejtek kétféle hormont termelnek. Egyidejűleg expresszálják az inzulin- és a proglukagon-fehérjéket. Ezeket a sejteket éretlennek tekintik, mivel alacsony expressziós szintet mutatnak az Nkx6.1 transzkripciós faktor tekintetében, és hiányoznak belőlük az alfa-sejt markerek [1].
• Az INS-1 sejteknek két szubklónja létezik, nevezetesen az INS-1E és az INS-1 832/3.
• Az INS-1E az anyasejtvonalaktól, az INS-1-től a glükózra adott szekréciós válaszok és az inzulintartalom tekintetében különbözik.
• Az INS-1 832/3 vagy INS-1 832/13 szintén az INS-1 sejtvonal egyik szubklónja. Ez felbecsülhetetlen értékű modell a hasnyálmirigy-szigetecskék béta-sejtjeinek működésének és az inzulinszekréció szabályozásának tanulmányozásához. A glükóz által stimulált inzulinszekréció (GSIS) tekintetében is eltér az anyasejtvonaltól, az INS-1-től.

INS-1 sejtvonal: Tenyésztési információk

A sejtvonal hatékony kezeléséhez és fenntartásához ismernie kell a következő tenyésztési információkat. A cikk ezen szakasza az INS-1 sejtek tenyésztésének minden fontos szempontját áttekinti. Megtudhatja: Hogyan tenyésztik az INS-1 béta-sejteket? Mi az INS-1 sejttenyésztési protokoll? Mennyi az INS-1 sejtek duplázódási ideje? Mi az INS-1 patkány inzulinoma sejtek tenyésztőközege?

Az INS-1 sejtek tenyésztésének legfontosabb pontjai

Duplázódási idő:

Az INS-1 sejtek populációjának duplázódási ideje körülbelül 44 óra.

Adherens vagy szuszpenziós tenyésztés:

Az INS-1 sejtek szuszpenzióban és adhezív formában egyaránt szaporodnak.

Átültetési arány:

Az INS-1 sejteket 1:3 arányban szubkultiválják. Röviden: a szuszpenziós sejteket összegyűjtik. Az adhezív sejteket PBS-sel öblítik le, majd Accutase oldattal inkubálják. A leválasztás után a sejtekhez friss táptalajt adnak. Ezt követően mind a szuszpenziós, mind az adhezív sejteket centrifugálják és összegyűjtik. A sejteket gondosan újra szuszpendálják, majd a növekedéshez új lombikokba osztják.

Növekedési tápközeg:

Az INS-1 patkány inzulinoma sejtvonal tenyésztéséhez RPM1 1640-et használunk. A táptalajt 10% hőinaktivált borjúszérummal, 2,1 mM stabil glutaminnal, 10 mM HEPES-szel, 2,0 g/L NaHCO3-mal és 1 mM nátrium-piruváttal egészítik ki.

Növekedési feltételek:

Az INS-1 sejteket 37 °C-ra beállított, párásított inkubátorban tartjuk, folyamatos 5%-os CO₂-ellátás mellett.

Tárolás:

Az INS-1 béta-sejtek hosszú távon folyékony nitrogén gőzfázisában vagy -150 °C alatti hőmérsékleten elektromos fagyasztóban tárolhatók.

Fagyasztási eljárás és táptalaj:

Az INS-1 sejtek lassú fagyasztási eljárás során CM-1 vagy CM-ACF táptalajon kerülnek fagyasztásra. A sejtek életképességének megőrzése érdekében a hőmérséklet percenkénti csökkenése legfeljebb 1 °C lehet.

Felolvasztási folyamat:

A fagyasztott INS-1 sejteket 37 Celsius-fokra előre beállított vízfürdőben 40–60 másodpercig felolvasztják. A felolvasztás után a sejteket friss táptalajjal keverik össze, majd közvetlenül egy új lombikba öntik a szaporodáshoz. 24 óra elteltével a táptalajt kicserélik, hogy eltávolítsák a fagyasztásból származó szennyeződéseket.

Biológiai biztonsági szint:

Az INS-1 patkány inzulinoma sejtek tenyésztéséhez 1. szintű biológiai biztonsági laboratórium szükséges.

Az INS-1 sejtvonal előnyei és hátrányai

Más sejtvonalakhoz hasonlóan az INS-1 is rendelkezik néhány jellegzetes tulajdonsággal, amelyekhez bizonyos előnyök és hátrányok társulnak. Az alábbiakban néhány jelentősebbet említünk meg.

Előnyök

Az INS-1 sejtvonal fő előnyei a következők:

• Jól jellemzett

  Az INS-1 egy jól bevált és jól jellemzett sejtvonal. Számos kutatási tanulmányban alkalmazták már. Hosszú távon is megőrzi fenotípusos jellemzőit és inzulinszekréciós képességeit, így megbízható és konzisztens kísérleti eredményeket biztosít.

• Béta-sejt modell

  Az INS-1 sejteket a hasnyálmirigy-szigetek béta-sejtjeinek működésének vizsgálatára használják, mivel ezek inzulint szekretálnak és reagálnak a glükózszint ingadozásaira.

 Hátrányok

Az INS-1 sejtek hátrányai a következők:

• Nem emberi eredet

  Az INS-1 béta-sejtek nem emberi eredetűek. Patkány inzulinómából nyerték őket. Ez fajspecifikus különbségeket okozhat, és korlátozhatja a kísérleti eredmények közvetlen átültetését az emberi fiziológiára.

 4. Az INS-1 patkány inzulinoma sejtek kutatási alkalmazásai

Az INS-1 béta-sejteket széles körben használják a cukorbetegség kutatásában. Az alábbiakban néhány ígéretes alkalmazási területet említünk.

• Inzulin-szekréciós vizsgálatok: Az INS-1 sejtek képesek inzulin szekréciójára, ezért széles körben alkalmazzák őket az inzulin-szekréció alapjául szolgáló sejtes mechanizmusok tanulmányozására. A kutatók az inzulin felszabadulásában szerepet játszó alapvető tényezőket vizsgálják, ideértve a glükóz-anyagcserét, a jelátviteli útvonalakat, a hormonokat és a farmakológiai hatóanyagokat. Egy tanulmány megállapította, hogy egy K+-ATP-ioncsatorna-függő útvonal szabályozza az inzulin szekrécióját az INS-1 béta-sejtekben [2]. Ezenkívül tanulmányok kimutatták, hogy a GLP-1R és az AKT/PDX1 útvonalak is részt vesznek az inzulin szekréciójában az INS-1 patkány inzulinoma sejtekben [3].
• Béta-sejtfunkciók vizsgálata: Az INS-1 sejtek olyan hasnyálmirigy-sziget béta-sejtekre jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a glükózanyagcserére való reagálóképesség és az inzulinszekréció. Ezért ezeket a sejteket használják a béta-sejtek fiziológiai folyamatai és funkciói tanulmányozására. Egy 2022-ben végzett tanulmány INS-1 sejteket használt, és H₂O₂ segítségével béta-sejt diszfunkciós modellt alakított ki. A kutatók a sejtek életképességét, az inzulinszekréciót és az oxidatív stresszel kapcsolatos markereket vizsgálták ezekben a sejtekben természetes vegyületekkel történő kezelés hatására [4].
• Gyógyszerkutatás és -fejlesztés: A patkány inzulinóma sejtjeit, az INS-1-et széles körben használják cukorbetegség elleni vegyületek vagy gyógyszerek szűrésére és tesztelésére. Alkalmazhatók a terápiás szerek inzulin-szekrécióra és egyéb releváns paraméterekre gyakorolt potenciális hatásainak vizsgálatára. Egy tanulmány megállapította, hogy a loganin, egy kínai gyógynövénykészítmény összetevője, védte az INS-1 sejtek inzulinszekréciós funkcióját, és potenciális antidiabetikus hatást fejtett ki. Az összetevő ezeket a jótékony hatásokat úgy közvetítette, hogy a PI3K/AKT útvonalon keresztül gátolta a FOXO1 gén nukleáris transzlokációját [5]. 

5. Az INS-1 béta-sejteket bemutató kutatási publikációk

Íme néhány jelentős kutatási publikáció, amely az INS-1 patkány inzulinoma sejtvonalat tárgyalja.

Az alfa-mangosztin javítja az inzulinszekréciót és védi az INS-1 sejteket a sztreptozotocin által okozott károsodástól

Ezt a tanulmányt 2018-ban publikálták az International Journal of Molecular Sciences folyóiratban. A tanulmány szerint az alfa-mangosztin nevű sárga, kristályos természetes vegyület elősegíti az inzulin szekrécióját az INS-1 béta-sejtekben, és megvédi őket a béta-sejt-toxin, a sztreptozotocin által okozott károsodástól.

Az epikatechin által az INS-1 sejtekben kiváltott, glükóz által stimulált inzulinszekréció fokozása nem függ az antioxidáns hatásától

Ezt a kutatást 2018-ban publikálták az *Acta Pharmacologica Sinica* folyóiratban. A tanulmány eredményei kimutatták, hogy az epikatechin vegyület a CaMKII útvonal aktiválása révén elősegíti a glükóz által stimulált inzulinszekréciót a telített zsírsavak által károsított INS-1 béta-sejtekben.

A Stevia rebaudiana Bertoni növényből újonnan felfedezett fenil-etanoid-glikozid befolyásolja az inzulin szekrécióját patkány INS-1 szigetsejt-béta sejtekben

A Molecules folyóiratban (2019) megjelent cikk szerint egy új természetes vegyület, a fenil-etanoid-glikozid befolyásolja az inzulin szekrécióját a patkány INS-1 inzulinoma sejtjeiben, és így antidiabetikus hatással bír.

A Loureirin B a GLP-1R és az AKT/PDX1 útvonalakon keresztül elősegíti az inzulinszekréciót

Ezt a kutatást az European Journal of Pharmacology (2022) című folyóiratban tették közzé. A tanulmány azt állítja, hogy a Loureirin B nevű természetes anyag az AKT/PDX1 és a GLP-1R útvonalak modulálása révén fokozza az inzulin szekrécióját az INS-1 hasnyálmirigy-sziget β-sejtekben.

A Withania coagulans in vitro rákellenes hatásai HeLa, MCF-7, RD, RG2 és INS-1 ráksejtek ellen, valamint fitokémiai elemzés

Az Integrative Medicine Research (2018) című folyóiratban megjelent cikk a Withania coagulans kivonat rákellenes potenciálját értékelte INS-1 ráksejtek felhasználásával.

Források az INS-1 sejtvonalhoz: protokollok, videók és egyéb anyagok

Íme néhány, az INS-1 sejtekkel kapcsolatos online forrás:

• Szuszpenziós sejtek szubkultiválása: Ez a videó átfogó útmutató a szuszpenziós tenyészetekben növekvő sejtek szubkultiválásához.
• Adherens sejtek szubkultiválása: Ez a videó segít megismerni az adherens sejtek átültetésének általános protokollját.

Az alábbi link az INS-1 sejtkultúra protokollját tartalmazza:

• INS-1 sejtvonal: Ez a weboldal az INS-1 sejtkultúrával kapcsolatos összes információt tartalmazza. Ide tartoznak az INS-1 sejtkultúrára és a fagyasztó táptalajokra vonatkozó információk, az átültetésre vonatkozó protokollok, valamint a krioprezervált és proliferatív INS-1 kultúrák kezelése.

Hivatkozások

1. Acosta-Montalvo, A. és munkatársai, Proglukagon-származék peptidek expressziója és szekréciója patkány inzulinoma INS-1 sejtekben. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: 590763. o.
2. Park, J.E. és J.S. Han, A Portulaca oleracea L. kivonat elősegíti az inzulin szekrécióját egy K+ ATP-csatornától függő útvonalon keresztül az INS-1 hasnyálmirigy β-sejtekben. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): 183. o.
3. Fang, H. és munkatársai, A loureirin B a GLP-1R és az AKT/PDX1 útvonalakon keresztül elősegíti az inzulinszekréciót. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: 175377. o.
4. Duan, J. és munkatársai: A Swietenia macrophylla king növényből származó swietenin és swietenolid javítja az inzulinszekréciót és csökkenti az apoptózist H₂O₂ által indukált INS-1 sejtekben. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): 2780–2792. o.
5. Mo, F.-F. és munkatársai: A loganin antidiabetikus hatása az INS-1 sejtekben a PI3K/Akt jelátviteli útvonalon keresztül a FOXO1 nukleáris transzlokációjának gátlásával. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): 262. o.