HuH7 sejtek: kapu a májrák és a HCV kutatásába

Az emberi hepatómából származó HuH7 sejtvonal tumorigenikus, hámsejtszerű sejtek halhatatlan gyűjteményét képviseli. Ez a vonal, valamint származékai, a HuH7.5 és a HuH7.5.1, kísérleti környezetben az elsődleges hepatociták praktikus helyettesítőjeként szolgálnak. Elsősorban sejtkultúra-modellekben használják a hepatitis C vírus (HCV) fertőzés és a hepatoma patofiziológiájának vizsgálatára.

A HuH7 sejtek eredete és jellemzői

A HuH7 sejtvonal alkalmazása előtt elengedhetetlen annak eredetének, főbb jellemzőinek és optimális tenyésztési feltételeinek megismerése.

A HuH7 sejtvonalat 1982-ben Sato, J. és Nakabayshi, H. hozta létre, egy erősen differenciált hepatocita rákos sejtvonalból. Eredetileg egy 57 éves japán férfi hepatocelluláris karcinómájából származik. A HuH7 sejtek, amelyekre jellemző, hogy képesek különböző fiziológiailag releváns anyagokat, például albumint és alfa-fetoproteint termelni, nagy mértékben fogékonyak a HCV-fertőzésre, ami alkalmassá teszi őket HCV-replikon rendszerekben való felhasználásra. Ez a tulajdonság a sejtvonalat értékessé teszi az anti-HCV terápiák szűrésében és fejlesztésében. A HuH7 sejtek epitheliális jellegű, hatszögletű morfológiát mutatnak, és a növekedés során a felületekhez tapadva 2D monorétegeket képeznek. Átlagosan a HuH7 sejtek átmérője 21,9 µm, és inkább nagyobb, lapított megjelenésűek. A HuH7 sejtvonalat heterogén kromoszómaszám jellemzi, amely általában 55 és 63 között mozog, ami a sejtpopuláción belüli genetikai variabilitást tükrözi. Ez a heterogenitás a sejtkultúra során fellépő szelekciós nyomás következménye, és a különböző laboratóriumi körülmények között változhat.

Összehasonlító elemzés: HuH7 és HuH7.5 sejtvonalak

A HuH7-ből származó HuH7.5 sejtvonal elsősorban a RIG-I (DDX58) génben található missense mutációja miatt különbözik, amely kulcsfontosságú az intracelluláris antivirális válasz szempontjából. Ez a mutáció fokozza a HuH7.5 sejtek engedékenységét a genomikus és szubgenomikus HCV-RNS replikációjára, ami megkülönbözteti az anyasejtvonaltól, a HuH7-től a virológiai kutatásokban való hasznosságát tekintve.

HuH7 sejtek tenyésztése: alapvető protokollok az optimális növekedéshez

A számtalan kutatási tanulmányban elengedhetetlen HuH7 sejtek szaporodásához pontos tenyésztési feltételek szükségesek. Ez a szakasz a HuH7 sejtek tenyésztésének alapvető szempontjait tárgyalja, biztosítva azok fiziológiai relevanciájának megőrzését a tudományos kutatásokban.

A sejtek szaporodási idejének dinamikája

A HuH7 sejtek duplázódási ideje általában 24 óra, bár a sejtkultúra-táptalajok eltérései ezt az időtartamot 36-48 órára is meghosszabbíthatják, ami rávilágít a környezeti feltételek sejtproliferációra gyakorolt hatására.

Adhéziós jellemzők

A HuH7 sejtek túlnyomórészt kétdimenziós monoréteget képeznek, a tenyésztőlapok és lombikok felületéhez tapadva, ami aláhúzza, hogy a szuszpenziós tenyészetek helyett a stabil fizikai szubsztrátumot részesítik előnyben.

Optimális beültetési sűrűség

A HuH7 sejtek konfluenciájának 30–90% közötti tartományban tartása kritikus fontosságú a 90% feletti konfluencia esetén bekövetkező szaporodási arány csökkenésének megelőzése érdekében. Az Accutase-szel végzett szubkultiválás megkönnyíti a leválasztást, lehetővé téve a kísérleti igényekhez igazított sűrűségű beoltást, az optimális (2×10⁴ sejt/cm²) és a telítettségi (6×10⁴ sejt/cm²) szint között.

Táplálkozási igények

A magas glükóz tartalmú, 10% borjúszérummal (FBS) kiegészített Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) ideális táplálkozási környezetet biztosít a HuH7 sejtek számára. A rendszeres táptalajcsere, ideális esetben hetente 2–3 alkalommal, elengedhetetlen a sejtek egészségének fenntartásához.

Környezeti feltételek

Az 5% CO₂-ra és 37 °C-ra beállított párásított inkubátor optimálisan támogatja a HuH7 sejtkultúrát, szimulálva a sejtek aktivitását elősegítő fiziológiai körülményeket.

Hosszú távú tárolás

Hosszabb tárolás céljából a HuH7 sejteket folyékony nitrogén gőzfázisában kell tárolni, így biztosítva életképességüket a jövőbeli kutatásokhoz.

Krioprezerváció és visszanyerés

A fokozatos fagyasztási technika alkalmazása elengedhetetlen a sejtek életképességének fenntartásához a kriokonzerválás során. A sejteket egy speciálisan erre a célra kifejlesztett fagyasztóközegben, például CM-1-ben kell szuszpendálni, biztosítva ezzel a zökkenőmentes átmenetet a kriogenikus tárolásba. Felolvasztás után a sejtkultúrák helyreállításához elengedhetetlen a gyors, de kíméletes újraélesztés 37 °C-os vízfürdőben, amelyet centrifugálás követ a fagyasztóközeg eltávolítására, majd új növekedési közegbe való újbóli szuszpendálás.

Biológiai biztonsági szempontok

A HuH7 sejtvonal kezelése és szaporítása során a laboratóriumi környezet biztonsági és etikai szabványainak megfelelően az 1. szintű biológiai biztonsági protokoll betartása ajánlott.

Ezen aprólékosan kidolgozott tenyésztési feltételek betartásával a kutatók biztosíthatják a HuH7 sejtek erőteljes növekedését és fiziológiai relevanciáját tudományos kutatásaik során, megnyitva az utat a májrák és a hepatitis C vírus kutatásában elért áttörő felfedezések előtt.

Fedezze fel a HuH7 sejteket tudományos áttöréseihez

HuH7 sejtek: Előnyök és hátrányok

A HuH7 sejtvonal egyszerre kínál előnyöket és korlátokat. Vessünk egy pillantást ennek a sejtvonalnak a lehetséges előnyeire és hátrányaira, mivel ez segíthet eldönteni, hogy alkalmas-e a kísérleteihez.

A HuH7 sejtvonal előnyei

A HuH7 sejtek számos jellemző tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek vonzóvá teszik őket kutatási célokra.

• Könnyű szaporítás: Más humán hepatoma sejtvonalaktól eltérően a HuH7 sejtvonal szérum hozzáadása nélkül is könnyen tenyészthető; a CLS azonban 10% FBS-t és 2 mM L-glutamint tartalmazó RPMI 1640 használatát javasolja. A HuH-7 sejtek olyan növekedési faktort választanak ki, amely segít a sejtek szérum nélküli növekedésében.
• Transzfekciós rugalmasság: A HuH7 sejtvonalat széles körben használják transzfekciós célokra, mivel nagyon fogékony a HCV-genomra. Ezért ezek a sejtek kulcsfontosságúak az anti-HCV gyógyszerek szűrésében és fejlesztésében.
• Alternatíva az emberi májsejtekhez: A HuH7 sejtvonal kiváló helyettesítője az emberi májsejteknek. Segíthet a kutatóknak a máj gyógyszer-transzporterek tanulmányozásában és bizonyos gyógyszerek MRP-kkel (többgyógyszer-rezisztenciával összefüggő fehérjék) való kölcsönhatásának megértésében.
• Xenograft egérmodell fejlesztése: A HuH7 sejteket használták egy sejtvonalból származó xenograft egérmodell előállításához. Ez az állatmodell értékes információkat nyújthat a kutatóknak a proteinkináz-gátlókról és a rákellenes terápiákról.
• Rákkutatás: A HuH7 sejtvonal egy emberi májrákos sejtvonal, amely segíti a kutatókat a májrákkal kapcsolatos kutatásokban.

A HuH-7 sejtvonal korlátai

A HuH7 sejtvonal tenyésztésével kapcsolatban vannak bizonyos korlátai.

Mikrobiális szennyeződés: A bakteriális szennyeződés a sejtkultúrában a leggyakoribb probléma. Ha fertőzés lép fel, az a tenyészközeg pH-értékének változása és zavarossága alapján felismerhető. A bakteriális szennyeződések közül a mikoplazma-szennyeződés általában nem látható. Ugyanakkor lassan hatással van a sejtvonal morfológiájára, génkifejeződésére és egyéb jellemzőire.

Tenyésztési idő: Bár a HuH-7 sejtvonal halhatatlan, a tenyésztési idő túllépése fokozatosan befolyásolhatja a sejtek egészségét. Hatással lehet a szaporodási sebességre és a génkifejeződésre, ami csökkentheti az eredmények reprodukálhatóságát. A HuH-7 sejtvonal esetében a passzálási számot 20–25 alatt kell tartani.

A HuH-7 sejtek alkalmazásai

Ez az emberi hepatómából származó sejtvonal számos kutatási alkalmazási lehetőséget kínál. Itt néhány, a HuH7 sejtvonalat felhasználó kutatási területet ismertetünk.

1. Gyógyszerrezisztencia: A HuH7 egy hepatocelluláris karcinóma (HCC) sejtvonal, amely felhasználható a potenciális májrákkezelésekkel szembeni gyógyszerrezisztencia vizsgálatára. Egy 2021-ben végzett tanulmányban HuH7 sejteket használtak, amelyeket kísérletileg rezisztenssé tettek a szorafenibre, új és hatékony terápiás szerek, azaz mitokondriumokban felhalmozódó, önszerveződő peptidek kifejlesztése céljából.

2. Genetikai betekintés és molekuláris profilalkotás HuH7 sejtek segítségével: A különféle HuH7 sejtvonalak, beleértve a különböző származékokat és variánsokat, lehetővé tették a génexpresszió és a specifikus genomikus markerek betegségben betöltött szerepének mélyebb megértését. Az olyan technikákat, mint a Raman-spektroszkópia, amelyet olyan kutatók támogatnak, mint Evgeny Gladilin, a HuH7 sejtek molekuláris és sejtes profilozására alkalmazták, így betekintést nyertek a vírusfertőzésre adott sejtválaszba. A Raman-spektroszkópia potenciálja, olyan módszerekkel kombinálva, mint a kvantitatív proteomika, megkönnyítette a gazdasejt-reakciók feltárását, beleértve az interferon-reakciót és a lipidcseppek változásait, amelyek kritikusak a HCV replikációjának és a SARS hatásának megértéséhez. A különböző onkogén markerek expressziója vizsgálható annak érdekében, hogy megértsük viselkedésüket bármely kezelésre adott válaszként, például egy olyan tanulmányban, amely HuH7 sejteket használt a kaempferol vegyület hatásának vizsgálatára az MMP9 és az AKT útvonal gének expressziós mintázatára. Ezek az útvonalak szabályozzák a hepatocelluláris karcinóma metasztázisát és invazivitását. Egy másik, nemrégiben készült tanulmány szintén vizsgálta a Wnt/β-katenin jelátviteli kaszkád gén szerepét a HCC-sejtek túlélésében és növekedésében.

3. Gyógyszerfejlesztés: A HuH7 sejteket széles körben használják a májrák elleni gyógyszerek szűrésében és fejlesztésében. Számos tanulmányt végeztek annak vizsgálatára, hogy számos növényi kivonat, növényi alapú vegyület, nanorészecske és egyéb terápiás szer milyen gátló hatással rendelkezik a HCC ellen. Egy 2022-ben végzett tanulmány egy radionuklid hepatocelluláris karcinóma elleni proapoptotikus és rákellenes tulajdonságait vizsgálta HuH7 sejtvonal felhasználásával.

4. HuH7 sejtek: a víruskutatás és a sejtelemzés középpontjában A HuH7 sejtek a vírusfertőzések és a fertőző betegségek, különösen a hepatitis C vírus (HCV) és azoknak a koronavírusokkal, például a 2019-es koronavírus-betegségért (COVID-19) felelős SARS-CoV-2-vel való kölcsönhatásainak tanulmányozásában alapvető fontosságúvá váltak. A HuH7 sejtek felhasználásával kifejlesztett kísérleti HCV sejtkultúra-rendszerek (HCVcc) jelentősen elősegítették a HCV bonyolult replikációs folyamatának és a HCV-fertőzéshez elengedhetetlen gazdaszervezeti tényezők tanulmányozását. Ez magában foglalja a HCV RNS-replikáció hatékonyságának és a fertőző virionok termelésének vizsgálatát is. A HuH7 sejtek különféle vonalai, beleértve az öregedő és a fertőzött változatokat is, sokszínű panelet biztosítanak a fertőzés sokféleségének, a vírusok terjedésének és a SARS-hoz hasonló vírusok elleni gátlási mechanizmusok vizsgálatához.

Összefoglalva, a HuH7 sejtek tanulmányozása a vírusfertőzések alapját képező molekuláris mechanizmusoktól kezdve a kórokozók által kiváltott részletes sejtválaszokig terjedő széles spektrumú tudományos kutatásokat ölel fel. A HuH7-kutatás keretében a tudományos közösség folyamatosan feltárja a gazda-vírus interakciók komplex dinamikáját, hozzájárulva ezzel az antivirális stratégiák fejlődéséhez és a vírusos betegségek sejtes meghatározó tényezőinek megértéséhez.

HuH-7 publikációk

Számos publikáció foglalkozik a HuH7 sejtvonal különböző célokra történő felhasználásával. Itt néhány friss és jelentős publikációt említünk.

• A mitokondriumokat célzó önszerveződő peptidek alkalmazása a sorafenib-rezisztens hepatocelluláris karcinóma sejtek új kezelési módszereként.

Ez a tanulmány 2021-ben jelent meg a Nature Scientific Reports folyóiratban. A tanulmány kísérletileg indukált, sorafenib-rezisztens hepatocelluláris karcinóma sejteket (HuH7 sejtvonal) használt a nemrég kifejlesztett Mito-FF (mitochondriákban felhalmozódó önszerveződő peptidek) proapoptotikus és tumorellenes hatásainak vizsgálatára.

• A kaempferol gátolja az emberi hepatocelluláris karcinóma sejtek migrációját az MMP-9 és az Akt jelátvitel elnyomásával

Ezt a cikket Po-Chung Ju és munkatársai publikálták 2021-ben az Environmental Toxicology folyóiratban. Ebben a tanulmányban a kutatók egy növényi eredetű vegyület, a kaempferol metasztázisgátló hatását vizsgálták hepatocelluláris karcinóma sejtek (HuH7) ellen. Ezenkívül a májrákos sejtek metasztázisát és invázióját szabályozó jelátviteli útvonalakat is tanulmányozták.

• A daphnetin a Wnt/β-katenin jelátviteli út szabályozásával gátolja a hepatocelluláris karcinóma sejtek túlélését

Ez a cikk 2022-ben jelent meg a Drug Development Research folyóiratban. A tanulmány a daphnetin vegyület rákellenes szerepét magyarázza a HCC ellen. Ez a növényi eredetű vegyület gátolja a Wnt/β-katenin jelátvitelt, hogy korlátozza a ráksejtek növekedését.

• Az RGFP966 gátolja a tumor növekedését és migrációját az EGFR expresszió gátlásán keresztül hepatocelluláris karcinóma sejtekben in vitro

Ez a kutatási cikk, amely a Drug Design, Development, and Therapy folyóiratban jelent meg, leírja az EGFR jelátvitel szerepét a hepatocelluláris karcinóma növekedésében és metasztázisában. A tanulmány HuH7 sejteket használt az RGFP966, egy hiszton-deacetiláz 3 (HDAC3) gátló hatásának vizsgálatára a HCC ellen az EGFR jelátviteli út génjeinek gátlása révén.

• A rénium-perrhenát (188ReO4) által kiváltott apoptózis és a rákos fenotípus csökkenése májrákos sejtekben

A Cells folyóiratban megjelent cikk a HuH7 sejtek felhasználását mutatja be egy radionuklid, azaz a rénium-perrhenát HCC elleni potenciáljának vizsgálatában.

• A kurkumint tartalmazó kitozán nanorészecskék antivirális hatása a hepatitis C vírus 4a genotípusa ellen emberi hepatoma sejtvonalakban

Ez a tanulmány az International Journal of Nanomedicine folyóiratban jelent meg. A tanulmány HuH7 sejteket használt a kurkumint tartalmazó kitozán nanorészecskék HCV 4a genotípus elleni antivirális hatásának vizsgálatához.

HuH-7 források: protokollok, videók és egyebek

Számos forrás áll rendelkezésre a HuH7 sejtvonal tenyésztéséhez és fenntartásához. Itt megismerheti a HuH7 sejtkultúra-tenyésztési és transzfekciós protokolljait ismertető forrásokat, valamint oktatóvideókat.

Sejtkultúra-protokollok

Az alábbi források segíthetnek a HuH7 tenyésztésének és fenntartásának megkezdésében.

• HuH-7 sejtkultúra-információk és források: Ez a weboldal számos hasznos információt tartalmaz, beleértve a HuH7 sejtvonal szubkultivációs protokollját, tárolását és kezelését.

• HuH7 sejtkultúra-protokoll

A HuH7 transzfekciós protokolljai

A HuH7 sejteket számos módon transzfektálják. Az alábbi források rengeteg információt nyújtanak a transzfekciós protokollokról, a szükséges reagensekről és vegyszerekről, hasznos tippekről és óvintézkedésekről.

A HuH7 sejtvonalhoz kapcsolódó videók

Számos oktatóvideó áll rendelkezésre az alapvető szubkultiválásról, lemezre ültetésről, transzfekciós protokollokról és egyebekről.

• Sejtek átültetése: A sejtkultúra alapjai: Ez a videó a sejtvonal alapvető tenyésztési protokolljáról szól.

Reméljük, hogy a cikkben szereplő információk segítenek Önnek alapvető és haladó ismereteket szerezni a HuH7 sejtvonalról, mielőtt munkához látna. Ha kutatási munkájához szeretné felhasználni ezeket a sejteket, megrendelheti őket tőlünk.

Gyakran ismételt kérdések a HuH7 sejtvonalról és a víruskutatásról