マクロファージおよび免疫学研究におけるRAW 264.7細胞株
RAW 264.7細胞株は、免疫学研究の基本であるマウスマクロファージの強固なin vitroモデルとして機能している。雄のBALB/cマウスに由来するこの細胞は、Abelsonマウス白血病ウイルスによって形質転換され、マクロファージ様細胞株となった。RAW 264.7細胞は、その機能的安定性と、貪食とピノサイトーシスの両方を行う固有の能力により、宿主と病原体の相互作用の研究に不可欠であり、免疫学的研究努力の礎石となっている[1,2]。
形態学的特徴と増殖挙動
調べてみると、RAW 264.7細胞は紡錘形の接着細胞と球形の浮遊生菌細胞の両方を形成する傾向を持つ半接着性増殖を示し、細胞の直径は10～20μmである。この多形性と培養条件の適応性により、RAW264.7細胞は実験操作や観察のための多用途なツールとなる。
免疫学的機能と抗原提示
抗原提示細胞として、RAW264.7細胞は免疫系において重要な役割を果たしている。RAW264.7細胞の機能は、単なる病原体の認識にとどまらず、抗原の処理とT細胞への提示にまで及び、それによって包括的な免疫応答を組織化している。このダイナミックな働きにより、免疫系がどのようにして異物を識別し、中和しているのかをより深く理解することができる。
マクロファージの分極化：M0、M1、M2パラダイム
RAW 264.7細胞は、M0マクロファージとして基底状態にあるが、M1炎症性表現型またはM2抗炎症性表現型のいずれかに極性化する驚くべき能力を持っている。この極性化能は、マクロファージの機能と免疫応答に及ぼす様々なサイトカインや環境因子の影響や効果を研究するモデルを研究者に提供する [3,4] 。
破骨細胞形成と骨リモデリング
破骨細胞そのものではないが、RAW 264.7細胞は破骨細胞の形成過程である破骨細胞形成の研究に役立っている。この細胞は破骨細胞遺伝子の発現やレセプターの活性化に対する応答性の研究を容易にする。この研究は、骨リモデリングの異常が特徴である骨粗鬆症などの病態生理を理解する上で、大きな意味を持つ。
RAW 264.7に関する細胞培養情報
実験を始める前に、この強力な細胞株に関するいくつかの基本情報を理解しておく必要があります。RAW 264.7細胞の倍加時間をご存知ですか？この細胞の播種密度はどれくらいで、接着性はありますか？さらに、RAW264.7の最適な増殖条件は何でしょうか？この驚異的な細胞株を使用するために必要な全ての答えを明らかにするために、読み進めてください！
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細胞培養情報 |
RAW 264.7細胞株 |
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個体数倍増時間 |
11～30時間 |
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接着または懸濁 |
ほとんどが接着性、一部浮遊細胞集団あり |
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播種密度 |
4 x 10^4細胞/cm^2 |
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推奨培地 |
10%ウシ胎児血清とL-グルタミン（2.5mM）を添加したRPMI 1640 |
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最適増殖条件 |
加湿インキュベーター、5% CO2、37℃。 |
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培地交換 |
週2～3回 |
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保存方法 |
液体窒素の気相 |
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凍結培地 |
CM-1またはCM-ACF |
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凍結プロセス |
緩慢凍結 |
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融解工程 |
37℃ウォーターバスで急速攪拌 |
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バイオセーフティーレベル |
BSL-2実験室推奨 |
コンフルエンシーの異なるマウスRAW 264.7マクロファージ。
RAW 264.7細胞の長所と短所
利点
- 培養が容易：RAW 264.7細胞株は、複雑な条件を必要とせず、実験室での増殖や維持が容易である。
- よく特性化されている：RAW 264.7はよく特性化された細胞株であり、安定した表現型と機能的特徴を有している。
- マクロファージのin vitroモデル：RAW 264.7細胞はマクロファージであるため、貪食やピノサイトーシスといったマクロファージに似た必須機能を示す。そのため、マクロファージのin vitroモデルとしてしばしば用いられる。
- 破骨細胞への分化：RAW 264.7細胞は特定の分子因子を用いて破骨細胞へ分化させることができる。この分化した細胞は破骨細胞と同様に骨のリモデリングを行うことができる。
欠点
- 初代マクロファージの表現が乏しい：形質転換細胞株であるRAW 264.7は、初代マクロファージの特徴を正確に表現していない可能性があり、遺伝子発現、表現型、機能に若干の違いがある可能性がある。
- 薬剤スクリーニングにおける限界：RAW 264.7細胞はすべての種類の薬剤スクリーニングアッセイに適しているとは限らず、一部の薬剤に対する反応は初代マクロファージとは異なる可能性がある。
- 強い細胞接着：RAW 264.7細胞は培養フラスコ表面に強く接着し、剥離が困難な場合がある。
マクロファージミミクリーと免疫学的研究におけるRAW 264.7細胞の応用例
細胞性免疫学的反応のモデル化
本物のマクロファージの機能性を反映するRAW 264.7細胞株は、病原体や免疫学的刺激に対する細胞の応答を調べるための重要なモデルである。この点に焦点を当てた研究では、熱で死滅させた乳酸菌のこの細胞に対する免疫調節作用と抗酸化作用が評価され、免疫系調節における重要な知見が得られた[5]。
これを補完するように、2019年に実施された研究では、RAW264.7が植物Polygonatum sibiricumの多糖類に曝露されることによる免疫学的影響が解明された。この研究は、これらの化合物がNF-κB/MAPKシグナル伝達経路の活性化によって免疫反応を引き起こすと結論づけ、深い分子的理解を提供した[6]。
破骨細胞形成の探索
破骨細胞分化研究のサロゲートとして機能するRAW 264.7細胞は、破骨細胞の挙動と分化経路の解明に貢献している。このような研究は、骨吸収のメカニズムや骨粗鬆症の病態に関する知識を広げる。これらの細胞内の細胞内変化をモニターし、ヘム代謝を解析するために、高度なイメージング技術がしばしば利用される。
破骨細胞形成に関する分子的洞察の獲得
マクロファージモデルとしての主な役割にもかかわらず、RAW264.7細胞はin vitro破骨細胞形成研究にも用いられている。これらの細胞で破骨細胞様特性を誘導することにより、研究者は分化過程や破骨細胞前駆体の挙動についての知見を得ることができるが、これらの研究では細胞株固有の特性や由来を考慮することが極めて重要である。
天然物の生理活性スクリーニング
天然物の生理活性のスクリーニングも、RAW264.7細胞が得意とする応用である。例えば、ハーブ混合物の免疫賦活特性を調 べる韓国の研究でRAW 264.7細胞が使用され、天然物中の 生理活性化合物の同定にこの細胞株が有効であることが示さ れた[7]。
RAW 264.7細胞を用いた研究の開拓
RAW 264.7細胞を用いた研究発表
マウスマクロファージ細胞株RAW 264.7に関する多くの研究発表がある：
- Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute由来の多糖類は、NF-κB/MAPK経路を介してRAW264.7細胞株の免疫応答を誘導する：本研究は、Polygonatum sibiricum 植物から得られた多糖類が、NF-κB/MAPKシグナル伝達カスケードを制御することにより、マウスマクロファージ細胞株RAW264.7における免疫応答を誘発することを提案した。
- RAW 264.7マクロファージの免疫機能に対するTinospora crispa抽出物とその主要化合物の免疫調節効果：International Immunopharmacology誌に掲載されたこの論文は、Tinosporacrispa植物エキスとその主要成分が、RAW 264.7マクロファージ細胞株に対して免疫調節作用と免疫刺激作用を有することを記述している。
- 加熱殺菌乳酸菌は、RAW 264.7細胞において誘導性一酸化窒素合成酵素およびシクロオキシゲナーゼ-2を介した一酸化窒素産生を阻害する：この研究は、加熱死乳酸菌が免疫調節作用と抗酸化作用を有することから、プロバイオティクス製品の合成に利用できる可能性があることを提唱した。研究者らは、これらの生物学的活性を研究するためにRAW 264.7細胞を使用した。
- RAW 264.7マクロファージにおける免疫応答増強に対するハーブ製剤の効果：この研究では、RAW 264.7細胞を用いて、KM1608と名付けられたハーブ製剤の免疫刺激効果を研究した。この研究から、KM1608が免疫応答増強剤となる可能性が示唆された。
- コロンビアの伝統医学で使用されている植物のスクリーニングにより、Physalis angulatacalycesの抗炎症作用が明らかになった：Saudi Journal of Biological Sciencesに掲載されたこの論文は、LPS刺激RAW 264.7細胞を用いて、一般的に使用されている10種類のコロンビア伝統植物の抗炎症能を調べたものである。
RAW 264.7細胞リソース、プロトコル、ビデオ、その他
RAW 264.7細胞はトランスフェクション研究によく使用されます。以下のリソースでは、RAW 264.7細胞株に使用される様々なトランスフェクション法を説明しています。
- RAW 264.7細胞のトランスフェクション：このウェブサイトでは、リポフェクタミン試薬を用いたRAW 264.7マクロファージのトランスフェクションのプロトコルを提供します。
- トランスフェクション・プロトコールこの公開論文では、RAW 264.7細胞のトランスフェクションのための詳細なプロトコルを記述している。
- RAW 264.7細胞の効率的トランスフェクション法：この文献では、RAW 264.7細胞を用いたもう一つの実用的なトランスフェクションアプローチについて記述しています。
RAW 264.7細胞株関連動画
- RAW 264.7細胞の培養：RAW 264.7細胞の継代培養プロトコールを説明したビデオです。
- トランスフェクション法 RAW 264.7細胞にレポーター遺伝子を導入する動画です。
RAW 264.7細胞株に関する必須FAQ：マクロファージ模倣と破骨細胞形成研究への洞察
参考文献
- Taciak, B., et al., Evaluation of phenotypic and functional stability of RAW 264.7 cell line through serial passages.PloS one, 2018.13(6): p. e0198943.
- Wang, S., et al., 炎症性マクロファージは、Notchシグナル伝達経路の制御を介して骨細胞の成熟とミネラル化を阻害する。分子医学、2022年。28(1): p. 102.
- Orekhov、A.N.、他、単球分化とマクロファージ極性化。血管プラス、2019年。3: p. 10.
- Khabipov, A., et al., RAW 264.7 macrophage polarization by pancreatic cancer cells-a model for studying tumour-promoting macrophage.Anticancer Research, 2019.39(6): p. 2871-2882.
- Kang, C.-H., et al., Heat-killed lactic acid bacteria inhibit nitric oxide production via inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 in RAW 264.7 cells.Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2021.13(6): p. 1530-1538.
- Zhang、J.、他、Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute由来の多糖類は、NF-κB/MAPK経路を介してRAW264.7細胞株の免疫応答を誘導する。RSC advances, 2019.9(31): p. 17988-17994.
- Trinh, T.A.ら、RAW264.7マクロファージにおける免疫応答増強に対するハーブ製剤の効果。Biomolecules, 2020.10(3): p. 424.