SH-SY5Y細胞 - 神経芽腫研究とSH-SY5Y細胞の神経科学的関連性

ヒト神経芽腫由来のSH-SY5Y細胞株は、神経変性疾患の研究や薬剤開発のための医学研究に広く利用されている。研究者はこれらの細胞を未分化のまま、あるいは神経細胞に類似した細胞に分化させて使用している。

SH-SY5Y細胞株の一般情報と起源

このセクションでは、SH-SY5Y細胞株の起源、定義、細胞構造などの基本的な情報を取り上げる。SH-SY5Y細胞株の形態や細胞の起源などの疑問についても取り上げる。

• SH-SY5Yは、1970年にSK-N-SH神経芽腫細胞株のサブクローニングから生まれたヒト由来の細胞株である。
• 親細胞株であるSK-N-SHは、4歳の女性神経芽腫患者の骨髄生検から開発された。
• SH-SY5Y細胞は表現型的にアドレナリン作動性であり、ドーパミン作動性マーカーを発現するため、神経変性疾患、神経発生、脳細胞の特性を研究するためのin vitroモデルとして有用である[1]。
• SH-SY5Y細胞は、神経突起を有する生存可能な神経芽細胞の塊として成長し、緩く接着する。
• SH-SY5Y細胞の細胞サイズは12μmである。
• SH-SY5Y細胞の染色体数は47本で、1番染色体の長腕に1qセグメントの余分なコピーが挿入されることによって生じる1qトリソミーという稀なマーカーを持っている。

SH-SY5Y細胞の培養

神経生物学研究室では、SH-SY5Y細胞は神経芽腫細胞の中で最も多く培養されている細胞である。これらの細胞を扱うには、培養に適した増殖培地の種類、増殖特性、最適な播種密度、適切な凍結方法を理解することが不可欠です。このセクションでは、SH-SY5Y細胞の培養に関する重要な情報を提供します。

SH-SY5Y細胞培養の要点

SH-SY5Y細胞：利点と限界

利点

• ニューロンへの分化：SH-SY5Y細胞は、特定の化合物を用いて機能的ニューロンに分化させることができ、初代ニューロンに代わるより簡便な選択肢を提供し、その使用に伴う倫理的懸念を回避することができる[2]。
• 神経変性疾患の体外モデル：ドーパミン神経マーカーを含む分子マーカーの発現により、SH-SY5Y細胞はパーキンソン病などの神経変性疾患の研究に適している。

限界

• 非同期の細胞周期：SH-SY5Y細胞培養は、未分化状態で非同期の細胞周期を示す [3]。
• 未定義の分化状態：SH-SY5Y細胞は、腫瘍化した神経芽細胞腫の状態から、無糸分裂後のニューロンや神経前駆細胞まで、未定義の分化状態を有する。成熟したニューロン細胞が持つような分子マーカーは発現しない。

体外神経薬理学および創薬のためのSH-SY5Y細胞

SH-SY5Y細胞の応用

神経変性疾患研究：SH-SY5Y細胞は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の研究に利用されている。例えば、アルツハイマー病のin vitroモデルを確立するために、SH-SY5Y細胞をアミロイドβペプチド1-42で処理した研究がある。次に、開発した細胞株をpcDNA-17Aと17A shRNAでトランスフェクトし、アルツハイマー病様細胞に対するロング・ノン・コーディングRNA 17Aの効果を調べた。その結果、LncRNA-17AがSH-SY5Y細胞のアポトーシスとオートファジーを制御し、ADを模倣することが示された[5]。

医薬品開発：SH-SY5Y細胞は、神経変性疾患に対する治療効果のスクリーニングと薬剤の検証に使用されている。例えば、2021年に行われた研究では、除草剤（パラコート）を用いてSH-SY5Y細胞にパーキンソン病を誘発し、その後、この細胞を用いてフラボノイド、ナリンゲニンの治療可能性を調べた。この化合物は、細胞モデルにおいて、パーキンソン病が介在する神経変性と神経毒性に対する保護効果を示し、PD治療法の開発への可能性を示した[6]。

SH-SY5Y細胞を用いた研究発表

SH-SY5Y細胞に関する研究は数多くあります。このセクションでは、いくつかの重要な例を取り上げる。

• LncRNA17Aは、アルツハイマー病のin vitroモデルとして、SH-SY5Y細胞株のオートファジーとアポトーシスを制御する： この論文では、LncRNA17Aが、実験的にアルツハイマー病モデルに変換したSH-SY5Y細胞のアポトーシスとオートファジーを媒介することが提唱された。
• ナリンゲニンは、SH-SY5Y細胞およびパーキンソン病モデルラットにおけるパラコート誘発ドーパミン作動性神経細胞喪失を緩和する： この研究は、ナリンゲニン化合物がパーキンソン病の実験的に開発された細胞モデルおよび動物モデルに対する神経保護剤であることを示唆した。
• パーキンソン病モデルとしてのSH-SY5Y細胞株の生化学的特性評価： 分化SH-SY5Y細胞を用いて、パーキンソン病で頻繁に研究されるいくつかの生化学的プロセスを特徴付け、評価した。
• ヒト神経細胞SH-SY5Y細胞に対するアシトレチンのin vitro効果： SH-SY5Y細胞は神経細胞分化の研究に用いられた。研究者らは、アシトレチンが神経細胞の分化を促進し、神経変性疾患や神経発達障害、脳腫瘍を治療することを検討した。
• SH-SY5Y細胞株のニューロン様細胞への形質転換：電気生理学的および生体力学的変化の検討： 本研究では、SH-SY5Y神経芽腫細胞をレチノイン酸と脳由来神経栄養因子（BDNF）分子で処理することにより神経細胞に変換し、その生化学的・電気生理学的変化を検討した。

SH-SY5Y細胞のリソース：プロトコル、ビデオ、その他

この有名な神経芽腫細胞株について、いくつかのオンラインリソースが利用可能である。これらのリソースは、SH-SY5Y培養の取り扱いと維持について教育することができます。

細胞培養プロトコル

以下のウェブサイト記事は、SH-SY5Y細胞の培養、凍結、融解の方法を学ぶのに役立ちます。

• SH-SY5Y細胞の培養：細胞の解凍、凍結、サブカルチャーなど、SH-SY5Y細胞に関する基本情報。
• SH-SY5Y細胞のサブカルチャー：SH-SY5Y細胞の使用培地やサブカルチャー手順に関する情報を掲載しています。
• SH-SY5Y細胞のトランスフェクション：SH-SY5Y細胞株の一過性トランスフェクションプロトコールについて記載されています。
• 分化プロトコール：SH-SY5Y細胞を分化させるためのプロトコルを説明したビデオです。

本記事が、SH-SY5Y細胞の取り扱い、培養、および研究での使用に関する有益な情報を提供することを期待しています。この神経芽腫細胞株の研究をご希望の方は、当社へのご注文をご検討ください。

SH-SY5Y細胞株よくある質問