DU-145 세포 - 연구자를 위한 종합 가이드
DU-145는 생의학 연구에 널리 활용되는 인간 전립선암 세포주입니다. 이 세포들은 전립선암 생물학 연구, 약물 시험 및 개발에 있어 매우 귀중한 모델 역할을 합니다. 또한 연구자들은 전립선암의 발생, 성장 및 진행에 기저가 되는 분자적 기전을 규명하기 위해 DU-145 세포를 활용하기도 합니다.
- 배양 배지
- 보조 영양소(즉, 10% 소 태아 혈청(FBS), 2 mM L-글루타민, 2.2 g/L NaHCO3 및 EBSS)가 첨가된 EMEM(Eagle's Minimum Essential Medium). 배지는 주 2~3회 교체합니다.
- 배양 배지
- DU-145의 배양 배지 배양 시간은 30~40시간 사이입니다.
- 증식 유형
- DU-145는 부착성 세포주입니다.
- 생물안전 등급
- BSL-1
DU-145 세포주의 일반 정보 및 기원
세포주를 활용하기 전에 그 기본 속성과 유래를 이해하는 것은 필수적입니다. 이 섹션에서는 DU-145 세포주의 특성과 유래에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다. 다음 내용을 알아보실 수 있습니다: DU-145 암세포란 무엇인가? DU-145 세포의 형태학적 특징은 무엇인가? PC-3와 DU-145의 차이점은 무엇인가요?
- 인간 전립선암 세포주인 DU-145는 전이성 전립선암을 앓고 있던 백인 남성(69세)의 뇌에서 유래되었습니다. 이 세포들은 1978년 K.R. Stone과 동료들에 의해 최초로 기증되었습니다.
- PC-3 전립선암 세포와 마찬가지로 DU-145도 안드로겐 수용체를 발현합니다. 그러나 이 세포들은 안드로겐 리간드 처리를 받더라도 안드로겐 수용체 반응 유전자의 활성을 전혀 보이지 않으므로, 안드로겐 비의존성 세포로 간주됩니다.
- DU-145 세포는 상피형 형태를 띠고 있다.
- DU-145 세포는 저삼배체이며, 모달 염색체 수는 64개이다. 이 세포는 del (11) (q23), t(11q12q), 16q+, del (1) (p32) 및 del (9) (p11)과 같은 여러 마커 염색체를 나타냅니다.
PC-3 대 DU145
두 전립선암 세포주 모두 안드로겐 수용체 독립적입니다. 이 두 세포주는 종양 형성 및 전이 능력 면에서 차이가 있습니다. 면역 결핍 마우스에 주입할 경우, PC-3 세포주는 전이성이 매우 높은 4등급 선암을 형성합니다. 반면, DU-145 세포주는 전이 가능성이 중간 정도인 전립선암을 유발한다 [1].
DU-145 세포 배양
DU-145 세포주는 전립선암 연구실에서 널리 사용됩니다. 쉽고 효율적인 배양을 위해 다음의 핵심 사항을 숙지해야 합니다. 이 섹션에서는 DU-145 배지, 배양 배수 시간, 세포 배양 조건 및 프로토콜에 대한 정보를 다룹니다.
DU-145 세포 배양의 핵심 사항
세포 배양 배수 시간:
DU-145의 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배양 배
부착 배양 또는 현탁 배양:
DU-145는 부착성 세포주입니다.
접종 밀도:
DU-145 세포는 권장 세포 밀도인 2 x 10⁴ 세포/cm²로 접종합니다. 이 밀도에서 세포는 약 4일 만에 완전한 단층을 형성합니다. 접종 시, 세포를 1× 인산염 완충 식염수로 세척한 후, 패싱 용액인 Accutase와 함께 배양합니다. 실온에서 8~10분간 배양한 후, 신선한 배양액을 첨가하고 원심분리합니다. 회수된 세포 펠릿을 조심스럽게 재현탁시킨 후, 세포를 새로운 배양 플라스크에 옮겨 배양합니다.
배양액:
보조 성분(즉, 10% 소 태아 혈청(FBS), 2 mM L-글루타민, 2.2 g/L NaHCO3 및 EBSS)이 포함된 EMEM(Eagle's Minimum Essential Medium). 배지는 주 2~3회 교체합니다.
배양 조건:
DU-145 배양은 5% CO₂가 공급되는 37°C 가습 인큐베이터에서 유지됩니다.
보관:
DU-145 세포는 장기적인 세포 생존력을 유지하기 위해 액체 질소의 기상 또는 전기 냉동고 내 -150°C 이하의 온도에서 보관합니다.
동결 과정 및 배지:
DU-145 전립선암 세포의 경우 CM-1 또는 CM-ACF 동결 배지를 사용하는 것이 권장됩니다. 세포를 동결할 때는 온도를 1°C씩 서서히 낮추는 서서히 동결하는 방법을 선택합니다. 이는 세포에 가해지는 충격을 방지하고 생존력을 유지하는 데 도움이 됩니다.
해동 과정:
동결된 DU-145 세포 바이알은 37°C 수조에서 40~60초 동안 신속하게 해동합니다. 이후 배양 배지를 첨가하고 원심분리하여 동결 배지 성분을 제거합니다. 수확된 세포는 성장 배지에 재현탁시킨 후 배양 플라스크에 넣어 배양합니다. 동결 후 회복에는 약 24시간이 소요됩니다.
생물안전 등급:
DU145 안드로겐 수용체 비의존성 세포주를 배양하려면 생물안전 등급 1 환경이 필요합니다.
DU-145 세포주: 장점 및 한계
다른 세포주와 마찬가지로 전립선암 세포주인 DU-145에도 몇 가지 장단점이 있습니다. 이러한 특성을 파악하면 연구에서 이 세포주를 사용할지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. DU-145 세포의 주요 장점과 단점은 다음과 같습니다.
장점
DU-145 세포의 장점은 다음과 같습니다:
종양 형성 능력
DU-145는 전이 가능성이 중간 정도인 공격적인 종양 형성 전립선암 세포주입니다. 면역 결핍 마우스에서 DU-145 이종 이식 모델을 개발하여 체외 및 생체 내에서 전립선암의 생물학적 특성, 발달 및 성장을 연구하는 데 사용됩니다.
안드로겐 수용체 독립성
DU-145 전립선암 세포는 안드로겐 수용체 독립적입니다. 이 세포는 성장에 안드로겐에 의존하지 않으며, 안드로겐 처리 시 세포 및 분자 수준에서 반응을 보이지 않습니다. 호르몬 독립적 전립선암 기전을 연구하는 데 이상적입니다.
제한 사항
DU-145 세포주의 한계는 다음과 같습니다:
체외 모델
DU-145는 전이성 전립선암의 체외 세포 모델이므로, 원발성 전립선 종양의 복잡성을 완전히 반영하지 못할 수 있습니다. 또한 안드로겐 수용체 비의존성과 같은 특정 특성으로 인해 모든 전립선암 유형 및 아형을 대표하지 않을 수 있습니다.
DU-145 세포의 연구 응용 분야
DU-145 전립선암 세포주는 광범위한 연구 응용 분야를 가지고 있습니다. 몇 가지 유망한 응용 분야를 다음과 같이 나열합니다.
- 전립선암 생물학: DU-145는 전립선암 생물학을 연구하는 데 유용한 모델입니다. 연구자들은 이 세포를 활용하여 암의 발생, 진행 및 전이를 주도하는 분자적 기전을 조사합니다. 또한, 전립선암과 흔히 연관된 유전적 변이도 탐구합니다. 2021년에 수행된 연구에서는 효율적인 진단 및 치료적 함의를 위한 잠재적 바이오마커를 확인하기 위해 DU-145 세포를 분석했습니다. 이 연구는 액틴 감마 1(ACTG1)이 암세포 증식을 촉진하고 MAPK/ERK 경로 활성화를 통해 전이를 조절하므로 잠재적인 전립선암 바이오마커가 될 수 있음을 시사했습니다 [2].
- 신약 스크리닝 및 개발: DU-145 전립선암 세포는 잠재적 항암제의 세포 독성 및 효능을 테스트하는 데 널리 사용됩니다. 이는 연구자들이 신약을 발굴하고, 약물 내성을 이해하며, 그 기저에 있는 분자적 메커니즘을 규명하는 데 도움을 줍니다. 2022년에 수행된 한 연구는 전립선암 세포주 PC-3 및 DU-145에서 수지 혼합물인 프로폴리스(벌풀)의 세포 독성 효과를 탐구했다. 이 연구는 두 세포주 모두에서 이 천연 물질의 성장 억제 효과를 보여주었으며, 그 항암 잠재력을 제안했다 [3]. 2019년에 수행된 또 다른 연구에서는 천연 화합물인 베타인의 DU-145 전립선암 세포에 대한 항증식 효과를 조사했다. 이 연구는 베타인이 DU-145 세포에서 산화 스트레스 매개 세포 사멸과 염증을 증가시켜 항증식 활성을 발휘함을 보여주었다 [4].
5. DU-145 세포를 다룬 연구 논문
다음은 DU-145 세포주를 다룬 연구 논문들입니다.
황산아연이 DU-145 인간 전립선암 세포주에 미치는 농도 의존적 효과: 산화, 세포사, 염증 및 형태학적 분석
2020년 『Biological Trace Element Research』에 게재된 이 연구는 황산아연(ZnSO₄)이 세포 사멸, 형태학적 변화, 산화 손상 및 염증을 유도함으로써 DU-145 세포에서 항증식 효과를 발휘한다고 제안했습니다.
Annona muricata L. 껍질 추출물 및 식물 화학 물질인 안노나신에 의해 유도된 DU-145 전립선암 세포에서의 선택적 세포 독성 및 전이 억제 활성
이 연구 논문은 2020년 BMC Complementary Medicine and Therapies에 게재되었습니다. 이 연구는 DU-145 세포주에서 식물인 Annona muricata L. 껍질 추출물과 그 생리 활성 성분인 아노나신의 세포 독성 및 전이 억제 가능성을 탐구했습니다.
LncRNA LOXL1-AS1/miR-let-7a-5p/EGFR 관련 경로는 전립선암 DU-145 세포의 독소루비신 내성을 조절한다
IUBMB Life(2019)에 게재된 이 논문은 장쇄 비코딩 RNA(LncRNA) LOXL1-AS1이 miR-let-7a-5p 및 EGFR 경로와 상호작용하여 DU-145 전립선암 세포의 독소루비신 내성을 조절한다고 제안했다.
DDR1의 발현 저하는 DU-145 및 Lncap-FGC 전립선암 세포주에서 Pyk2/MKK7의 인산화를 통해 세포 사멸을 유도하고 상피-중간엽 전이(EMT)를 억제한다
Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (2020)에 실린 이 논문은 Discoidin Domain Receptor1 (DDR1) 유전자의 발현 저하가 Pyk2/MKK7 경로를 활성화하여 DU-145 세포의 사멸을 유발하고 상피-중간엽 전이(EMT)를 억제한다고 밝혔습니다.
카스티신은 Ras/Akt/NF-κB 신호 전달 경로를 통해 인간 전립선암 DU 145 세포의 이동 및 침습을 억제한다
『Journal of Food Biochemistry』(2019)에 게재된 이 연구는 폴리메톡시플라본인 카스티신이 Ras/Akt/NF-κB 신호전달을 조절하여 DU-145 세포의 이동 및 침윤을 억제한다고 제안했다.
DU-145 세포주 관련 자료: 프로토콜, 동영상 등
DU-145 전립선암 세포주에 관한 다양한 온라인 자료가 제공됩니다. 이 섹션에서는 해당 세포의 취급, 유지 관리 및 형질 도입 프로토콜을 설명하는 몇 가지 자료를 소개합니다:
- DU-145 형질 도입: 이 동영상 튜토리얼은 DU-145 세포에 형질을 도입하는 프로토콜을 단계별로 안내합니다.
DU-145 세포 배양 프로토콜은 여기에서 확인할 수 있습니다.
- DU-145 세포 분화배양: 이 링크를 통해 DU-145 세포의 분화배양(subculturing) 프로토콜을 확인할 수 있습니다.
- DU-145 세포: 이 웹사이트에는 DU-145 배지, 분배 배양 프로토콜, 증식 배양 및 냉동 보존 배양 처리 방법 등 DU-145 세포주에 대한 유용한 정보가 풍부하게 수록되어 있습니다.
참고 문헌
- Lima, A.R. 외, GC-MS를 이용한 인간 전립선 정상 세포와 암세포의 엑소메타볼로ーム 구별. Scientific reports, 2018. 8(1): p. 5539.
- Xiao, L. 외, ACTG1 발현 억제가 MAPK/ERK 신호 전달 경로를 통해 전립선암 상피-중간엽 전이를 유도한다. DNA and Cell Biology, 2021. 40(11): p. 1445-1455.
- Gogacz, M. 외, 냉분리법으로 추출한 프로폴리스 추출물이 PC-3 및 DU-145 전립선암 세포주에 미치는 항암 효과. Molecules, 2022. 27(23): p. 8245.
- Kar, F. 외, 베타인은 DU-145 인간 전립선암 세포주에서 산화 스트레스 매개 세포 사멸 및 염증을 증가시켜 세포 증식을 억제한다. Cell Stress and Chaperones, 2019. 24: p. 871-881.