Pubblicato: 2023 | Ultima revisione: maggio 2026
Cellule U937: un modello per la leucemia monocitica - Ricerca e progressi
La linea cellulare U937, un modello in vitro ampiamente utilizzato nella ricerca biomedica, deriva da un lignaggio promonocitario e offre preziose informazioni sulle dinamiche cellulari delle cellule mieloidi. Questo articolo approfondisce l’origine, le caratteristiche generali e le diverse applicazioni della linea cellulare U937, fondamentale per comprendere i meccanismi molecolari e le vie di segnalazione nelle cellule immunitarie, in particolare nel contesto della leucemia mieloide acuta (LMA).
- Terreno di coltura
La coltura cellulare U937 viene mantenuta nel terreno RPMI 1640. Questo terreno è integrato con 2,0 mM di L-glutammina, 2,0 g/L di NaHCO₃, 2,0 g/L di L-glucosio e 10% di FBS per una crescita cellulare ottimale. Il terreno di coltura viene sostituito da 1 a 2 volte alla settimana. - Tempo di raddoppio
Il tempo medio di raddoppio della popolazione delle cellule U937 è di 36 ore. Tuttavia, può variare tra le 48 e le 72 ore. - Tipo di crescita
I macrofagi U937 hanno forma rotonda e crescono in colture in sospensione. - Livello di biosicurezza
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- Origine e caratteristiche generali delle cellule U937
- Linea cellulare U937: informazioni sulla coltura
- Vantaggi e svantaggi delle cellule U937
- Linea cellulare monocitaria U937 per la ricerca immunologica ed ematologica
- Applicazioni della linea cellulare U937 nella ricerca
- Cellule U937: pubblicazioni di ricerca
- Risorse per la linea cellulare U937: protocolli, video e altro
- Domande frequenti sulle applicazioni di ricerca della linea cellulare U937
- Riferimenti
- Domande frequenti
Origine e caratteristiche generali delle cellule U937
Questa sezione illustrerà la genesi e le caratteristiche fondamentali della linea cellulare U937. Scoprirai l’essenza della linea cellulare leucemica U937, la sua identità cellulare, la sua derivazione e le caratteristiche chiave che la rendono un modello fondamentale nella ricerca.
Le cellule U937, isolate da un versamento pleurico di un uomo caucasico di 37 anni affetto da linfoma istiocitico generalizzato da Sundstrom e Nilsson nel 1976, presentano un fenotipo promonocitico unico [1]. Queste cellule presentano la morfologia tipica dei tipi cellulari monociti-macrofagi, con strutture di forma rotonda e un diametro medio di circa 14 μm, caratterizzate da marcatori di superficie come la proteina umana DC-SIGN, fondamentale per il loro ruolo negli studi immunologici. La capacità della linea cellulare U937 di differenziarsi in varie cellule immunitarie — tra cui monociti, macrofagi e persino cellule dendritiche — in seguito all’esposizione a determinati stimoli è di notevole interesse, poiché offre un sistema dinamico per esplorare i processi di differenziazione cellulare.
Il repertorio cellulare della linea U937 comprende anche la capacità di esprimere l’amelogenina, un marcatore spesso studiato nel contesto delle cellule precursori circolanti e nella valutazione di cromosomi anomali, in particolare di porzioni del cromosoma 16, a conferma del suo status di risorsa preziosa all’interno della Cancer Cell Line Encyclopedia. Grazie a tecniche quali la coltura cellulare 3D e l’imaging avanzato, le cellule U937 offrono una situazione simile a quella in vivo, consentendo ai ricercatori di osservare il comportamento e le interazioni delle cellule in un ambiente più rilevante dal punto di vista fisiologico.
Linea cellulare U937: Informazioni sulla coltura
Conoscere i seguenti punti chiave per la coltura delle cellule U937 può rendere il vostro lavoro più semplice ed efficiente. Imparerete: qual è il tempo di raddoppio delle cellule U937? La linea cellulare U937 è aderente o in sospensione? Qual è il terreno di coltura per le cellule U937? Come si coltivano le cellule U937?
Punti chiave per la coltura delle cellule U937
Tempo di raddoppio della popolazione:
Il tempo medio di raddoppio della popolazione delle cellule U937 è di 36 ore. Tuttavia, può variare tra le 48 e le 72 ore.
Aderenzi o in sospensione:
I macrofagi U937 hanno forma rotonda e crescono in colture in sospensione.
Densità di semina:
Per le cellule U937 si raccomanda una densità di semina di 1 x 10⁵ cellule/mL. Per le cellule in sospensione non è necessaria alcuna soluzione di passaggio. Vengono diluite con terreno fresco e contate. Le cellule vengono seminate alla densità cellulare richiesta in una nuova fiasca.
Terreno di coltura:
La coltura cellulare U937 viene mantenuta in terreno RPMI 1640. Questo terreno viene integrato con 2,0 mM di L-glutammina, 2,0 g/L di NaHCO₃, 2,0 g/L di L-glucosio e 10% di FBS per una crescita cellulare ottimale. Il terreno di coltura viene sostituito da 1 a 2 volte alla settimana.
Condizioni di crescita (temperatura, CO₂):
Le colture cellulari U937 richiedono un incubatore umidificato a 37 °C con un apporto di CO₂ al 5% per una crescita ideale.
Conservazione:
Le cellule U937 vengono conservate nella fase vapore dell’azoto liquido o a temperature inferiori a -150 °C per mantenere la vitalità cellulare a lungo termine.
Processo di congelamento e terreno di coltura:
Per il congelamento della linea cellulare di macrofagi umani U937 si utilizzano i terreni di congelamento CM-1 o CM-ACF. Si raccomanda un metodo di congelamento lento (abbassamento graduale della temperatura di 1 °C) per preservare al massimo la vitalità cellulare.
Procedura di scongelamento:
Le fiale congelate vengono tenute in un bagno d’acqua a 37 °C fino a quando non rimane solo un piccolo grumo di ghiaccio. Alle cellule viene aggiunto un terreno di coltura fresco e vengono centrifugate. Il terreno di coltura viene eliminato e il pellet cellulare viene risospeso e trasferito in una nuova fiasca. Le cellule U937 mostrano un recupero dal congelamento relativamente rapido.
Livello di biosicurezza:
Per la coltura delle cellule U937 si raccomandano laboratori con livello di biosicurezza 1.
Vantaggi e svantaggi delle cellule U937
Le cellule U937 presentano una combinazione unica di vantaggi e svantaggi che le rendono uno strumento di ricerca ideale. Di seguito vengono discussi i principali vantaggi e svantaggi della coltura cellulare U937.
Vantaggi
I principali vantaggi della linea cellulare U937 includono:
- Maggiore stabilità: la linea cellulare U937 mostra un’elevata stabilità grazie alla sua origine istiocitica rispetto alle cellule primarie della leucemia ematica. Inoltre, queste cellule possono essere coltivate a tempo indeterminato e sono geneticamente omogenee, rappresentando quindi un modello pratico per gli studi di ricerca.
- Differenziazione: le cellule U937 hanno la capacità di differenziarsi in altre cellule immunitarie, quali monociti, macrofagi o cellule dendritiche, quando sottoposte a uno stimolo. Ciò contribuisce alla comprensione dei meccanismi cellulari coinvolti nella generazione delle risposte immunitarie.
- Facili da mantenere: le cellule U937 sono facili da coltivare e mantenere nei laboratori di ricerca. Non sono necessarie procedure o protocolli complicati per la coltura delle cellule U937.
Svantaggi
Di seguito sono riportati alcuni svantaggi associati alla linea cellulare U937.
- Anomalie cromosomiche: le cellule U937 presentano aberrazioni cromosomiche, tra cui traslocazioni. Ciò può influire sui risultati sperimentali e sulla riproducibilità dei risultati.
U937: linea cellulare monocitaria per la ricerca immunologica ed ematologica
Applicazioni della linea cellulare U937 nella ricerca
Le cellule U937, una linea cellulare di linfoma istiocitico, costituiscono un modello inestimabile per varie applicazioni di ricerca biologica. Sono particolarmente apprezzate per il loro ruolo nello studio delle cellule mieloidi, soprattutto come modelli di macrofagi, grazie alla loro capacità di differenziarsi in cellule simili ai macrofagi in determinate condizioni. La linea cellulare U937 facilita l’analisi della funzione dei macrofagi, compresa l’attività fagocitaria e la neurobiologia delle citochine, elementi cruciali per comprendere le risposte infiammatorie e la regolazione immunitaria. Questa linea cellulare presenta inoltre proprietà simili a quelle dei monociti primari, il che consente ai ricercatori di indagare le sfumature del comportamento delle cellule immunitarie senza la variabilità presente nelle cellule primarie.
- Citogenetica: Nel campo della caratterizzazione citogenetica, le cellule U937 hanno svolto un ruolo fondamentale nello studio del cromosoma 11 e di parti del cromosoma 16, in particolare per quanto riguarda la cattura del centromero e il comportamento dei cromosomi omologhi. I ricercatori si avvalgono di queste cellule per studiare la riorganizzazione e l’instabilità del genoma, aspetti essenziali per comprendere i fondamenti della progressione del cancro, compreso il linfoma istiocitico da cui derivano le cellule U937. La linea cellulare fornisce informazioni accurate sul cariotipo, rendendola uno strumento eccellente per lo studio delle anomalie cromosomiche e dei riarrangiamenti cromosomici, specialmente quelli che coinvolgono il cromosoma 20.
- Biologia dei monociti/macrofagi: la linea cellulare U937 funge da modello di spicco per chiarire le funzioni e la regolazione dei monociti e dei macrofagi. Ciò include l’esplorazione di aspetti quali la fagocitosi, la presentazione dell’antigene e la produzione di citochine. In particolare, uno studio del 2023 ha utilizzato le cellule U937 per esaminare l’impatto del glicomacropeptide sulla risposta infiammatoria nei macrofagi umani. Questa ricerca ha sottolineato le proprietà antinfiammatorie del glicomacropeptide, dimostrando una riduzione dei livelli di citochine all’interno di queste cellule [2].
- Ricerca sul cancro: nel campo dell’oncologia, le cellule U937 sono fondamentali per analizzare i meccanismi cellulari e le vie di segnalazione alla base del cancro. Sono inoltre fondamentali nello screening dei farmaci antitumorali e nella valutazione di nuove terapie antitumorali. In linea con questa applicazione, uno studio ha utilizzato la linea cellulare U937 di leucemia mieloide per valutare gli effetti antitumorali del succo di cavolo riccio sia fresco che cotto al vapore. I risultati di questo studio hanno indicato che il succo promuove attività pro-apoptotiche nelle cellule tumorali attraverso una via caspasi-dipendente [3].
- Studi tossicologici: le cellule U937 vengono impiegate anche per studiare gli effetti citotossici degli inquinanti ambientali e di varie sostanze chimiche. Ad esempio, uno studio ha utilizzato la linea cellulare U937, tra le altre, per valutare i potenziali effetti citotossici delle microplastiche di polietilene [4]. Questo studio, insieme ad altri, sottolinea l’importanza delle cellule U937 in tossicologia, fornendo un modello per comprendere come le sostanze interagiscono con le cellule monocitiche umane e il loro potenziale impatto sulla salute umana.
Grazie all’utilizzo della microscopia confocale a scansione laser, i ricercatori possono visualizzare e quantificare l’attività fagocitaria delle cellule U937, facilitando la fenotipizzazione delle loro risposte a vari stimoli, compresi gli agenti infettivi. Le ontologie delle linee cellulari e le informazioni accurate sul cariotipo migliorano ulteriormente la precisione di tali studi.
Cellule U937: Pubblicazioni di ricerca
Di seguito sono riportati alcuni studi di ricerca interessanti e di rilievo che hanno come protagoniste le cellule U937.
La magnoflorina potenzia le risposte pro-infiammatorie attivate dall’LPS attraverso vie MyD88-dipendenti nei macrofagi U937Questo studio, pubblicato su *Planta Medica* (2018), ha suggerito che un importante metabolita bioattivo ottenuto dalla pianta *Tinospora crispa* abbia un elevato potenziale nel potenziare le risposte immunitarie nei macrofagi U937.
Effetto dell’estratto di semi di Peganum harmala sull’ossido nitrico nei monociti e nei macrofagi U937Questo articolo di ricerca è stato pubblicato sull’International Journal of Medical Laboratory nel 2020. In questo studio, i ricercatori hanno valutato i potenziali effetti dell’estratto di semi di Peganum harmala sulla produzione di ossido nitrico nei monociti e nei macrofagi U937.
Valutazione della potenziale tossicità delle microplastiche di polietilene sulle linee cellulari di origine umanaQuesto studio, pubblicato su *Science of the Total Environment* (2022), ha valutato il potenziale effetto citotossico degli inquinanti ambientali, ovvero le microplastiche di polietilene, sulle linee cellulari U937, THP-1 e altre tre linee cellulari umane.
Effetti degli estratti di foglie di Vitex trifolia L. e dei fitocostituenti sulla produzione di citochine nei macrofagi umani U937Questa ricerca è stata pubblicata nel 2020 sulla rivista BMC Complementary Medicine and Therapies. Lo studio ha esaminato gli effetti di diversi estratti preparati dalle foglie della pianta Vitex trifolia L. sulla produzione di citochine nei macrofagi U937.
L’esposizione a basse dosi di radiazioni ionizzanti inibisce il ciclo cellulare e le vie di sintesi proteica nei cheratinociti primari umani in vitro e nelle linee cellulari U937. Questo articolo, pubblicato sulla rivista PLOS One (2018) ha esaminato i potenziali effetti delle radiazioni ionizzanti a basse dosi sulla linea cellulare U937 e sui cheratinociti primari.
Risorse per la linea cellulare U937: protocolli, video e altro
Le cellule U937 sono strumenti di ricerca ampiamente utilizzati. Di seguito sono riportate alcune risorse utili che illustrano il protocollo di coltura e differenziazione delle cellule U937:
- Protocollo di differenziazione delle cellule U937: questo documento contiene un protocollo per la differenziazione delle cellule U937. Inoltre, include anche un protocollo per la coltura delle cellule U937 di leucemia mieloide umana
- Subcoltura di cellule in sospensione: si tratta di un video che illustra il protocollo generale per la subcoltura di linee cellulari in sospensione come la U937.
- Linea cellulare U937: questo sito web contiene numerose informazioni sulle cellule U937. Descrive i protocolli di subcoltura, congelamento e scongelamento per i monociti e i macrofagi U937.
Domande frequenti sulle applicazioni di ricerca relative alla linea cellulare U937
Bibliografia
- Chanput, W., V. Peters e H. Wichers, Cellule THP-1 e U937. L'impatto dei bioattivi alimentari sulla salute: modelli in vitro ed ex vivo, 2015: pagg. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Effetto protettivo del glicomacropeptide sulla risposta infiammatoria dei macrofagi U937. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak e Y. Suwanwong, Effetti antileucemici del succo di cavolo cinese fresco e cotto al vapore sulla linea cellulare U937 e loro effetti pro-apoptotici attraverso una via caspasi-dipendente. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Valutazione della potenziale tossicità delle microplastiche di polietilene su linee cellulari di origine umana. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes e H.J. Wichers, Linea cellulare THP-1: un modello cellulare in vitro per l’approccio di modulazione immunitaria. International immunopharmacology, 2014. 23(1): p. 37-45.