Cellule ARPE-19 - Uno sguardo specializzato alla ricerca sulle cellule epiteliali del pigmento retinico con ARPE-19
LeARPE-19 sono cellule epiteliali retiniche di derivazione umana nate spontaneamente. Vengono utilizzate per studiare vari aspetti della biologia retinica, delle condizioni patologiche e degli interventi terapeutici (farmacologia). Questo articolo si propone di fornire una visione completa delle cellule ARPE-19 immortalizzate. Principalmente, verranno discusse le caratteristiche generali, le condizioni di coltura e le diverse applicazioni di ricerca di questa linea cellulare. Pertanto, leggendo questo articolo, si otterrà una comprensione approfondita di:
- Cellule ARPE-19: Origine e caratteristiche generali
- Linea cellulare ARPE-19: Informazioni sulla coltura
- Vantaggi e limiti delle cellule ARPE-19
- Applicazioni della linea cellulare ARPE-19 nella ricerca
- Cellule ARPE-19: Pubblicazioni di ricerca
- Risorse per la linea cellulare ARPE-19: Protocolli, video e altro
1. Cellule ARPE-19: Origine e caratteristiche generali
Conoscere l'origine e le caratteristiche generali di una linea cellulare è fondamentale per il suo uso efficace nella ricerca. In questa sezione dell'articolo verranno trattate tutte le informazioni sulla linea cellulare ARPE. Ad esempio, cos'è la linea cellulare ARPE-19? Perché utilizzare le cellule ARPE-19? Che cos'è la linea cellulare ARPE-19/HPV-16? Le cellule ARPE-19 sono immortali? Quali sono la morfologia e le dimensioni delle cellule ARPE-19?
- La linea di cellule epiteliali pigmentate retiniche immortali, ARPE-19, è stata derivata dagli occhi di un uomo di 19 anni morto per un trauma cranico in un incidente. È stata creata da Amy Aotaki-Keen nel 1986.
- Queste cellule esprimono i marcatori delle cellule epiteliali del pigmento retinico, cioè CRALBP e RPE-65, suggerendo che possono formare monostrati stabili caratterizzati da polarità morfologica e funzionale.
- Le cellule ARPE-19 possiedono una morfologia simile alle cellule epiteliali.
- Le cellule ARPE-19 hanno per lo più un cariotipo normale, tranne una delezione e un'aggiunta nel braccio lungo dei cromosomi 9 e 19, rispettivamente. Inoltre, si osservano anche alcune aneuploidie [1].
2.linea cellulare ARPE-19: Informazioni sulla coltura
Le informazioni di base sulla coltura cellulare sono fondamentali per gestire e mantenere correttamente una linea cellulare. Questa sezione vi aiuterà a conoscere i punti chiave per la coltivazione della linea cellulare ARPE-19. Saprete: cos'è il tempo di raddoppio di ARPE-19? Qual è la densità di semina di ARPE-19? Qual è la densità cellulare ARPE-19? Che cos'è il terreno di coltura ARPE-19? Come si coltiva la linea cellulare ARPE-19?
Punti chiave per la coltura delle cellule ARPE-19
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Tempo di raddoppio della popolazione: |
Il tempo di raddoppiamento delle ARPE-19 è di circa 55-65 ore. Possono subire fino a 48 raddoppi di popolazione. |
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Aderenti o in sospensione: |
ARPE-19 è una linea cellulare aderente. |
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Rapporto di subcoltivazione: |
Il rapporto di subcoltivazione di ARPE-19 è compreso tra 1:3 e 1:5. Le cellule aderenti vengono risciacquate con 1x PBS e incubate con la soluzione di dissociazione, accutasi, per 8-10 minuti. Le cellule staccate vengono aggiunte di terreno fresco e centrifugate. Il pellet cellulare viene nuovamente risospeso e versato in una fiasca di coltura contenente terreno fresco. |
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Terreno di crescita: |
Per la coltura della linea cellulare ARPE-19 si utilizza il terreno DMEM o Ham's F12. Il terreno ARPE-19 è integrato con 5% FBS, 3,1 g/L di glucosio, 15 mM di HEPES, 1,6 mM di L-Glutammina, 1,0 mM di piruvato di sodio e 1,2 g/L di NaHCO3. Il terreno di coltura viene sostituito da 2 a 3 volte alla settimana. |
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Condizioni di crescita: |
Le cellule ARPE-19 sono mantenute in un incubatore umidificato a 37°C con un apporto di CO2 del 5%. |
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Conservazione: |
La linea cellulare può essere conservata nella fase vapore dell'azoto liquido o a una temperatura inferiore a -150°C per proteggere la vitalità delle cellule a lungo termine. |
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Processo e terreno di congelamento: |
Come terreno di congelamento per ARPE-19 si utilizzano CM-1 o CM-ACF. In breve, le cellule vengono congelate con un metodo di congelamento lento che consente una diminuzione della temperatura di solo 1 °C al minuto e protegge le cellule dagli shock. |
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Processo di scongelamento: |
Le cellule sono scongelate in un bagno d'acqua preimpostato a 37°C. Dopo aver lasciato un piccolo grumo di ghiaccio, le cellule vengono aggiunte al terreno di coltura fresco e centrifugate. In questo modo vengono rimossi gli elementi del terreno di coltura congelati. Successivamente, il pellet cellulare viene risospeso e le cellule vengono distribuite in una fiasca per la coltura. |
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Livello di biosicurezza: |
Le cellule ARPE-19 vengono manipolate in laboratori di biosicurezza 1. |
3.vantaggi e limiti delle cellule ARPE-19
Le cellule ARPE-19 sono ampiamente utilizzate negli studi di biologia cellulare della retina. Come altre cellule, presentano anche alcuni vantaggi e limiti. Alcuni di essi sono elencati in questa sezione:
Vantaggi
I principali vantaggi della linea cellulare ARPE-19 includono:
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Modello di cellula retinica |
Le cellule ARPE-19 assomigliano molto alle cellule epiteliali del pigmento retinico umano, il che le rende ideali per lo studio delle malattie retiniche e per la sperimentazione di farmaci. |
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Tasso di crescita stabile |
Queste cellule presentano una crescita stabile e possono essere mantenute per lunghi periodi, facilitando gli esperimenti a lungo termine. |
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Adattabilità alla trasfezione |
La linea cellulare ARPE-19 è un eccellente ospite di trasfezione, ampiamente utilizzato in studi di espressione transitoria e stabile. |
Limitazioni
Ecco alcune limitazioni associate alla linea cellulare ARPE-19:
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Differenziazione limitata |
La differenziazione di ARPE-19 è limitata rispetto alle cellule retiniche primarie. Ciò potrebbe avere un impatto su alcuni studi relativi alla differenziazione. |
4.applicazioni della linea cellulare ARPE-19 nella ricerca
La linea cellulare ARPE-19 ha numerose applicazioni nella ricerca sulla retina. Qui abbiamo parlato di alcuni usi specifici e significativi di questa linea cellulare di epitelio pigmentato retinico nella ricerca.
- Ricerca sulle malattie retiniche: Le cellule ARPE-19 offrono preziose informazioni sulla patogenesi retinica. I ricercatori utilizzano le cellule per studiare i meccanismi delle malattie e i potenziali trattamenti. Uno studio condotto nel 2020 ha scoperto che l'RNA circolare hsa_circ_0041795 interagisce con il miRNA-646 e con il VEGFC per facilitare il danno indotto dal glucosio elevato nelle cellule epiteliali retiniche umane ARPE-19. Pertanto, lo studio propone questo RNA circolare come efficace bersaglio terapeutico e diagnostico per combattere la retinopatia diabetica [2]. Analogamente, Jing Yang e colleghi hanno utilizzato cellule ARPE-19 e hanno fornito approfondimenti sulla patogenesi della retinopatia diabetica. Hanno studiato che l'inibizione dell'lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) può sopprimere la risposta infiammatoria e la transizione epiteliale-mesenchimale delle cellule ARPE-19 trattate con glucosio elevato [3].
- Test sui farmaci: Le cellule ARPE-19 sono utilizzate per valutare l'efficacia e la sicurezza di farmaci e composti, contribuendo allo sviluppo di trattamenti o terapie per le malattie della retina. Ad esempio, uno studio condotto nel 2019 ha rilevato gli effetti protettivi dei bioattivi del Syzygium malaccense contro lo stress indotto dal perossido di idrogeno nelle cellule epiteliali retiniche umane ARPE-19 [4]. In seguito, uno studio ha rilevato il ruolo terapeutico dell'estratto di Prunella vulgaris var. L contro le lesioni indotte dalla luce blu nelle cellule ARPE-19 e nel modello murino [5].
5.cellule ARPE-19: Pubblicazioni di ricerca
Di seguito sono riportate alcune interessanti pubblicazioni di ricerca sulle cellule epiteliali retiniche ARPE-19.
Valutazione delle risposte dei microRNA nelle cellule ARPE-19 contro lo stress ossidativo
Questo articolo di ricerca è stato pubblicato nel 2018 sulla rivista Cutaneous and Ocular Toxicology. Questo studio ha valutato l'espressione dei miRNA in risposta allo stress ossidativo indotto nelle cellule epiteliali retiniche umane ARPE-19 tramite trattamento con perossido di idrogeno.
Questa pubblicazione sul World Journal of Stem Cells (2021) propone che il terreno condizionato delle cellule ARPE-19 contenga fattori di crescita che favoriscono la differenziazione neurale delle cellule staminali mesenchimali derivate dai tessuti adiposi.
Questo studio è stato pubblicato sull'International Journal of Molecular Sciences (2019). In esso si afferma che la quercetina protegge il rilascio di chemochine stimolato dall'IL-1β nelle cellule ARPE-19 prevenendo l'attivazione delle cascate MAPK e NF-κB per migliorare la risposta infiammatoria.
Questo articolo di ricerca è stato pubblicato sull'International Journal of Molecular Sciences (2018). Questo studio ha valutato i possibili effetti dello stress ossidativo e dell'infiammazione sulle funzioni di SIRT1 (Sirtuina 1) e DNMTs (DNA metiltransferasi) e sulla metilazione di LINE-1 (long interspersed nuclear element-1) nelle cellule ARPE-19.
Questo articolo pubblicato su Antioxidants (2022) ha rilevato che gli estratti di fiori di Chrysanthemum boreale esercitano effetti protettivi contro il danno retinico indotto dall'N-retinilidene-N-retiniletanolamina (A2E) nelle cellule ARPE-19.
6.risorse per la linea cellulare ARPE-19: Protocolli, video e altro
ARPE-19 è una linea cellulare epiteliale retinica ampiamente utilizzata. Qui sono elencate le risorse disponibili che coprono i protocolli di coltura e trasfezione delle cellule ARPE-19:
- Trasfezione di ARPE-19: Questo video è una guida passo-passo per imparare il protocollo di trasfezione per la linea cellulare ARPE-19.
Ecco alcune risorse che descrivono il protocollo di coltura delle cellule ARPE-19:
- Protocollo di coltura delle cellule ARPE-19: Questo link contiene informazioni sulla coltura e sul mantenimento delle cellule ARPE-19. Comprende informazioni sul terreno di coltura ARPE-19, sulle condizioni di coltura, sui protocolli di subcultura e sulla gestione delle colture proliferative e crioconservate.
Riferimenti
- Schnichels, S., et al., Retina in un piatto: Colture cellulari, espianti retinici e modelli animali per le comuni malattie della retina. Progress in retinal and eye research, 2021. 81: p. 100880.
- Sun, H. e X. Kang, hsa_circ_0041795 contribuisce al danno delle cellule epiteliali pigmentate retiniche umane (ARPE 19) indotto dall'alto tasso di glucosio attraverso la spugnatura del miR-646 e l'attivazione del VEGFC. Gene, 2020. 747: p. 144654.
- Yang, J., et al., Il silenziamento di SNHG1 ha inibito la transizione epiteliale-mesenchimale e la risposta infiammatoria delle cellule ARPE-19 indotte dal glucosio elevato. J Inflamm Res, 2021. 14: p. 1563-1573.
- Arumugam, B., et al., Effetto protettivo dei derivati della miricetina da Syzygium malaccense contro lo stress indotto dal perossido di idrogeno nelle cellule ARPE-19. Visione molecolare, 2019. 25: p. 47.
- Kim, J., K. Cho e S.-Y. Choung, Protective effect of Prunella vulgaris var. L extract against blue light induced damages in ARPE-19 cells and mouse retina. Biologia e medicina dei radicali liberi, 2020. 152: p. 622-631.