ヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVEC)
HUVECは初代内皮細胞であり、生物医学研究において重要な役割を果たす。HUVECは血管新生、血管生物学、アテローム性動脈硬化症や癌のような疾患の研究に役立っている。HUVECは、内皮細胞の挙動、細胞シグナル伝達機構、薬物試験の研究に使用され、心血管疾患や癌に対する潜在的な治療法や治療法に関する貴重な知見を提供している。HUVECはまた、血管生物学研究のモデル系としても役立っている。
この記事には、HUVEC細胞を扱う前に必要な基本的情報がすべて盛り込まれています。その内容は以下の通りである：
- HUVEC細胞の起源と一般的特性
- HUVEC細胞株に関する培養情報
- HUVEC細胞株：利点と限界
- 研究におけるHUVEC細胞の応用
- HUVEC細胞を特集した出版物
- HUVEC細胞株のリソース：プロトコル、ビデオ、その他
1.HUVEC細胞の起源と一般的属性s
細胞株の起源と一般的な特性に関する知識は、あなたの研究に適するかどうかを決定する上で極めて重要です。このセクションでは、HUVEC内皮細胞に関するこの重要な情報を学ぶのに役立ちます：HUVEC細胞は何に使われるのか？HUVEC細胞の完全な形とは？HUVECの特徴は何ですか？HUVECの形態とは何ですか？HUVECの直径はどのくらいですか？Huvec細胞の大きさとは何ですか？
- HUVEC細胞はヒト臍帯静脈の内皮から抽出されます。
- HUVECの形態は内皮様です。通常は多角形で、中心に丸い核があります。
- HUVEC細胞の大きさは直径17μmである。
- これらの内皮細胞は二倍体である。染色体数は46本である。
HUVEC TERT2
HUVEC TERT2は、初代ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）由来の不死化細胞株である。ヒトテロメラーゼ逆転写酵素（TERT）遺伝子をHUVEC細胞のゲノムに導入することにより開発された。この改変は、培養中の寿命を延ばすのに役立ち、初代HUVECに関連する制限なしに、より長期の実験を可能にした。
HUVECとHMEC-1の違いは何ですか？
HUVECとHMEC-1内皮細胞株の構造と複雑さは同等である。しかしながら、HMEC-1細胞は細胞の大きさや粒状性において、HUVECよりも均質な集団を示している。このことが実験データのばらつきを少なくしているのかもしれない。
2.HUVEC細胞株に関する培養情報
このセクションでは、HUVEC細胞培養に関する重要な知識を身につけることに焦点を当てています。これはあなたのHUVEC細胞での研究に大いに役立つことでしょう。ここでは、以下のよくある質問に対する答えを見つけることができます：HUVECの倍加時間とは何ですか？HUVECの播種密度はどのくらいですか？HUVECには何継代がありますか？HUVEC細胞培地とは何ですか？HUVECはどのように培養するのですか？
HUVEC細胞培養のポイント
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倍加時間： |
HUVECの倍加時間はおよそ23.5時間です。ただし、細胞培養条件や継代数によって異なる場合があります。 |
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接着または懸濁： |
HUVECは接着性の細胞株である。細胞は増殖して単層を作る。 |
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分割比率： |
HUVECの分割比率は1:2～1:4である。播種のために；細胞を1xリン酸緩衝生理食塩水で洗浄し、解離液（Accutase）を加え、周囲温度で8～10分間培養する。その後、培地を加え、剥離した細胞を遠心分離する。上清を捨て、細胞ペレットを注意深く再懸濁する。細胞を新しい培養フラスコに分注し、増殖させる。 |
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増殖培地： |
HUVEC細胞の培養にはEndothelial Cell Growth Mediumを使用する。培地は2-3日ごとに交換する。HUVECは8-10継代まで使用可能です。 |
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増殖条件 |
ヒト内皮細胞株(HUVEC)は、5% CO2、37℃の加湿インキュベーター内で維持される。 |
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保存： |
HUVEC細胞は通常、超低温フリーザーまたは液体窒素の気相中で-150℃以下で保存される。こうすることで、細胞の生存性がより長く保たれる。 |
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凍結プロセスと培地： |
HUVEC細胞の保存には、CM-1またはCM-ACF凍結培地が推奨される。一般的には、1分間に1℃しか温度が下がらないような緩慢な凍結プロセスを推奨し、細胞のショックを防ぎ、生存性を維持する。 |
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融解プロセス： |
凍結細胞を融解するには、あらかじめ37℃に温めたウオーターバスに40～60秒間入れ、小さな氷の塊が残る程度にする。次に、新鮮なメデュームを細胞に加え、遠心する。このステップは、細胞を除去して凍結培地の残りを取り除くために必要である。細胞ペレットを再懸濁し、細胞を培地とともに新しいフラスコに移す。 |
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バイオセーフティ・レベル |
HUVEC細胞培養を適切に取り扱うには、バイオセーフティーレベル1の実験室が必要である。 |
3.利点と限界
他のヒト細胞株と同様、HUVEC細胞にも利点と限界がある。このセクションでは、研究での使用に大きく影響するいくつかの注目すべき点を掘り下げてみる。
利点
HUVEC細胞の主な利点は以下の通りである：
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内皮細胞モデル
血管新生、血管生物学、内皮機能に関連する疾患の研究に非常に適したモデル。
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培養が容易
ヒト臍帯から比較的容易に分離できる。煩わしい細胞培養の必要がなく、研究室での維持が容易である。
限界
HUVEC内皮細胞株に関する限界は以下の通りである：
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有限の寿命
HUVECの寿命は有限であり、通常8～10継代が可能である。継代回数が増えるにつれて老化が進む可能性がある。
4.研究におけるHUVEC細胞の応用
HUVEC細胞は、生物医学分野における様々な応用に大きな可能性を秘めている。ここでは、HUVEC細胞の重要な研究用途をいくつか紹介する。
- 心血管疾患研究： HUVEC細胞株は貴重な内皮細胞モデルであるため、アテローム性動脈硬化症、血栓症、高血圧などの心血管系疾患の根底にあるメカニズムについての洞察を与えてくれる。研究者はこれらの細胞を用いて、内皮機能障害、酸化ストレス、炎症の基礎となるメカニズムを研究している。例えば、2020年に行われた研究では、HUVECを用い、ロング・ノンコーディングRNA TTTY15が、miRNA-186-5p軸を標的とすることにより、低酸素が介在する血管内皮細胞傷害の改善において極めて重要な役割を果たしていることが探求された[1]。
- 癌研究： HUVECは血管生物学の研究に理想的である。したがって、HUVECは腫瘍の血管新生と内皮細胞相互作用の研究に用いられている。このことは、腫瘍がどのようにして余剰な血液供給を得、増殖するのかを理解する上で研究者を助ける。例えば、Hui Wangたちは、口腔扁平上皮がん（OSCC）細胞から放出されたエクソソームが、HUVEC細胞においてmiRNA-210-3pレベルを上昇させ、エフリンA3の発現を低下させ、PI3K/ACTカスケードを制御することによってチューブ形成を促進することを、HUVECチューブ形成アッセイによって確認した[2]。
- 薬物検査： HUVEC内皮細胞は薬物試験に広く用いられている。研究者は、HUVECを用いて、天然化合物、ナノ粒子、その他の治療薬の薬効、毒性、潜在的副作用をin vitroで評価することができる。例えば、Rheum ribes抽出物を合成した銀ナノ粒子の毒性を、HUVEC細胞を用いて評価した研究がある [3]。
5.HUVEC細胞を取り上げた論文
このセクションでは、HUVEC細胞を取り上げた、頻繁に引用される興味深い研究論文をいくつか列挙する。
ガンマアミノ酪酸（GABA）がH2O2誘導酸化傷害からヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を保護する新規メカニズム
この研究は、Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology（2019年）に掲載された。それによると、神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸（GABA）は、HUVEC細胞におけるH2O2誘発酸化ストレスを抑制することから、酸化損傷に関連する心血管疾患に対する有効な薬理学的薬剤となり得るとしている。
エストロゲンは、エストロゲン受容体を介してADAM10とADAM17を制御することにより、HUVECにおけるgp130発現を低下させる
Biochemical and Biophysical Research Communications誌（2020年）に掲載されたこの研究は、HUVEC細胞においてエストロゲンがシグナル伝達物質である糖タンパク質130（gp130）をどのように制御しているかを探ったものである。
基質の硬さがA549細胞とHUVECの移動と血管新生の可能性を制御する
Journal of Cellular Physiology（2017年）に掲載されたこの研究論文は、内皮細胞（A549とHUVEC）の遊走と血管新生に対する基質の硬さの変化の影響を調べたものである。彼らはこれらの効果を評価するためにHUVEC遊走およびHUVEC血管新生アッセイを行った。
酸化銅ナノ粒子のリソソーム沈着がHUVEC細胞死を引き起こす
Biomaterials (2018)に掲載されたこの研究は、血管内皮細胞における酸化銅ナノ粒子の毒性の潜在的なメカニズムを調査している。
ケルセチンはin vitroでNF-kBとAP-1シグナル伝達経路のダウンレギュレーションを介してTNF-α誘導HUVECsアポトーシスと炎症を抑制する
Medicine誌（2020年）に掲載されたこの研究は、天然化合物であるケルセチンが、AP-1とNF-kBシグナル伝達経路を制御することにより、TNF-αが介在するHUVECのアポトーシスと炎症を抑制することを提唱した。
6.HUVEC細胞株のリソース：プロトコル、ビデオ、その他
以下は、HUVEC細胞について利用可能ないくつかのオンラインリソースです。
- HUVECトランスフェクションこのウェブサイトのリンクは、HUVECトランスフェクションに関する包括的な知識を提供します。例えば、トランスフェクション試薬の情報やin vitroでのHUVECトランスフェクションのプロトコールが含まれています。
次のリンクにはHUVEC細胞培養プロトコールが含まれています。
- HUVEC細胞培養： この文書は、凍結保存培養のサブカルチャーおよび取り扱いに関するHUVEC細胞培養プロトコルを学ぶのに役立ちます。
参考文献
- Zheng, J., et al.,LncRNA TTTY15 regulates hypoxia-induced vascular endothelial cell injury via targeting miR-186-5p in cardiovascular disease.European Review for Medical & Pharmacological Sciences, 2020.24(6).
- Wang, H., et al.,OSCCエクソソームは、EFNA3を標的とするmiR-210-3pを制御し、PI3K/ACT経路を介して口腔癌の血管新生を促進する。BioMed research international, 2020. 2020.
- 銀ナノ粒子の生合成（Rheum ribesの水抽出物を使用）、特性評価、およびHUVECsとArtemia salinaに対する毒性の評価。Inorganic and Nano-Metal Chemistry, 2022: p. 1-14.