Calu-3 ląstelių linija

Calu-3 ląstelės sudaro iš žmogaus kilusią kvėpavimo takų epitelio ląstelių liniją, atspindinčią nedidelio ląstelių plaučių karcinomą. Jos plačiai naudojamos biomedicininiuose tyrimuose, įskaitant plaučių vėžio biologijos, kvėpavimo takų ligų, šeimininko ir patogeno sąveikos bei vaistų transportavimo kvėpavimo takuose tyrimus. Be to, jos naudojamos kuriant gydymo būdus įvairiems kvėpavimo takų sutrikimams.

Calu-3 ląstelių kilmė ir bendrosios charakteristikos

Pagrindinė informacija, kurios jums reikia apie ląstelių liniją, yra jos kilmė ir bendrosios savybės. Tai padės jums nuspręsti, kaip ją panaudoti savo moksliniuose tyrimuose. Šis skyrius padės jums sužinoti šią būtiną informaciją apie Calu-3 ląstelių liniją. Jame bus pateikta: Kas yra Calu-3 ląstelių linija? Kokia yra Calu-3 ląstelių morfologija? Kokia yra Calu-3 ląstelių kilmė?

• Calu-3 ląstelės buvo gautos iš pleuros išsiliejimo (metastazės vietos) 25 metų amžiaus kaukaziečio vyro, sergančio plaučių adenokarcinoma. Ląstelių liniją 1975 m. sukūrė Jorgen Fogh ir Germain Trempe iš Memorial Sloan Kettering vėžio centro.
• Calu-3 ląstelės pasižymi epitelio tipo morfologija.
• Calu-3 ląstelių skersmuo svyruoja nuo 8–9 iki 20 mikronų.
• Jose aptinkamos K-RAS (G13D), TP53 ir CDKN2A genų mutacijos, o EGFR yra natūralaus tipo.

A549 ir Calu-3

A549 ir Calu-3 ląstelės yra žmogaus plaučių adenokarcinomos ląstelių linijos, tačiau pasižymi skirtingomis savybėmis. Pagrindinis Calu-3 ir A549 ląstelių modelių skirtumas yra gleivių sluoksnio storis. „Calu-3“ ląstelės suformuoja plonesnį gleivių sluoksnį, todėl atkuria proksimalinių kvėpavimo takų epitelį. Kita vertus, „A549“ ląstelės neturi šios savybės ir yra labiau tinkamos atkurti distaliųjų kvėpavimo takų fiziologinę struktūrą [1].

Calu-3 ląstelių linija: informacija apie auginimą

Šiame skyriuje sužinosite pagrindinius Calu-3 ląstelių linijos auginimo aspektus. Čia aptarsime: koks yra Calu-3 ląstelių padvigubėjimo laikas? Kokia yra Calu-3 ląstelių terpė? Koks yra Calu-3 ląstelių kultivavimo protokolas? Kaip auginti Calu-3 ląsteles?

Pagrindiniai Calu-3 ląstelių auginimo aspektai

Padvigubėjimo laikas:

Calu-3 ląstelių dvigubėjimo laikas yra maždaug 35 valandos.

Adhezyvinės ar suspensinės:

„Calu-3“ yra adhezyvinė plaučių adenokarcinomos ląstelių linija.

Padalijimo santykis:

Calu-3 ląstelių linijos subkultivavimo santykis yra nuo 1:2 iki 1:4. Subkultivavimui ląstelės nuplaunamos 1x fosfato buferiniu tirpalu (PBS) ir inkubuojamos su „Accutase“ (perkelimo tirpalu) kambario temperatūroje beveik 10 minučių. Po to įpilama šviežios ląstelių terpės, o atsiskyrusios ląstelės centrifuguojamos. Ląstelių nuosėdos atsargiai resuspenduojamos, o ląstelės perpilamos į kolbą su šviežia auginimo terpe.

Auginimo terpė:

Calu-3 ląstelėms kultivuoti naudojama EMEM terpė, kurioje yra 10 % FBS, 2 mM L-glutamino, 1,5 g/l NaHCO₃, EBSS, 1 mM natrio piruvato ir NEAA. „Calu-3“ ląstelių terpė turėtų būti keičiama 2–3 kartus per savaitę.

Auginimo sąlygos:

„Calu-3“ ląstelės auginamos drėkinamame inkubatoriuje 37 °C temperatūroje ir esant 5 % CO₂ koncentracijai.

Laikymas:

Užšaldytos ląstelės turi būti laikomos skysto azoto garų fazėje arba esant žemesnei nei -150 °C temperatūrai, siekiant užtikrinti ląstelių gyvybingumą ilgesnį laiką.

Užšaldymo procesas ir terpė:

Calu-3 plaučių ląstelių linijai užšaldyti dažniausiai naudojama CM-1 arba CM-ACF užšaldymo terpė. Siekiant išsaugoti ląstelių gyvybingumą ir apsaugoti jas nuo bet kokio šoko, ląstelės užšaldomos lėtai – temperatūra mažinama ne daugiau kaip 1 °C per minutę.

Atšildymo procesas:

Ląstelės atšildomos, kolbą maždaug 1 minutę arba tol, kol lieka tik nedidelis ledo gabalėlis, laikant 37 °C temperatūroje nustatytame vandens vonioje. Įpilama šviežios auginimo terpės, o ląstelės centrifuguojamos, kad būtų pašalinti užšaldymo terpės komponentai. Po to ląstelių nuosėdos vėl suspenduojamos, o ląstelės supilamos į naują kolbą, kurioje yra auginimo terpė.

Biologinio saugumo lygis:

Dirbant su Calu-3 ląstelių linija būtina laikytis 1 biologinio saugumo lygio laboratorijos reikalavimų.

Calu-3 ląstelių privalumai ir trūkumai

Kaip ir kitos žmogaus ląstelių linijos, Calu-3 ląstelės turi savų privalumų ir trūkumų. Čia aptarsime keletą svarbiausių iš jų.

Privalumai

• In vitro kvėpavimo takų epitelio modelis:

  Kvėpavimo takų tyrimuose Calu-3 ląstelės naudojamos kaip veiksmingas in vitro kvėpavimo takų epitelio modelis. Jos atspindi žmogaus kvėpavimo takų gleivinės savybes, todėl leidžia tirti vaistų transportą, šeimininko ir patogeno sąveiką bei mucino gamybą.

• Polarizacija:

  Calu-3 ląstelės sudaro poliarizuotus monosluoksnius, todėl jos plačiai naudojamos vaistų transporto ir šeimininko bei patogeno sąveikos tyrimams realistiškesnėmis sąlygomis.

Trūkumai

• Vėžio ląstelių linija:

  Calu-3 ląstelės buvo gautos iš plaučių adenokarcinomos, todėl svarbu atkreipti dėmesį, kad jos gali nevisiškai atspindėti sveiką plaučių audinį. Tyrėjai turėtų į tai atsižvelgti, naudodami jas kaip modelį tyrimuose.

Calu-3 ląstelių linijos pritaikymas moksliniuose tyrimuose

Calu-3 ląstelės turi keletą pritaikymo galimybių biomedicininiuose tyrimuose. Šiame straipsnio skyriuje bus aptarti keli perspektyviausi jų pritaikymo atvejai.

• Kvėpavimo takų ligų tyrimai: Calu-3 plaučių ląstelės naudojamos įvairioms kvėpavimo takų ligoms ar sutrikimams tirti, pavyzdžiui, cistinei fibrozėi, astmai ir lėtinei obstrukcinei plaučių ligai (LOPL). Chiara Papi ir kolegų atliktame tyrime buvo tiriamas anti-miR-101-3p peptido-nukleino rūgšties (PNA) poveikis, nukreiptas prieš miRNA-101-3p, naudojant Calu-3 cistinės fibrozės in vitro modelį. Tyrimas parodė, kad gydymas PNA paprastai padidina cistinės fibrozės transmembraninio laidumo reguliatoriaus (CFTR) geno ekspresiją, o tai rodo galimą cistinės fibrozės ir susijusių sutrikimų gydymo strategiją [2].
• Vaistų kūrimas: „Calu-3“ ląstelės naudojamos kaip modelis vaistų, skirtų įvairioms kvėpavimo takų ligoms gydyti, bandymams ir kūrimui. Be to, šios ląstelės taip pat naudojamos vaistų transporto per kvėpavimo takų epitelį tyrimams. Pavyzdžiui, 2021 m. atliktame tyrime buvo tiriamas Andrographis paniculata augalo ekstrakto ir jo biologiškai aktyvios medžiagos andrografolidės antivirusinis poveikis Calu-3 ląstelėms, užsikrėtusioms SARS-CoV-2 [3].
• Šeimininko ir patogeno sąveika: „Calu-3“ ląstelės idealiai tinka tirti patogenų sąveiką su kvėpavimo takų epitelio ląstelėmis, padėdamos geriau suprasti kvėpavimo takų infekcijas, pavyzdžiui, SARS-CoV-2. Pavyzdžiui, Byoung Kwon Park ir kolegos tyrė Calu-3 ir Vero ląstelių reakcijas bei viruso dauginimąsi reaguojant į SARS-CoV-2 infekciją [4].

5. „Calu-3“ ląstelės: moksliniai straipsniai

Toliau pateikiami keli įdomūs ir dažnai cituojami moksliniai tyrimai, kuriuose nagrinėjamos Calu-3 ląstelės:

Anglies monoksidą išskirianti molekulė-2 slopina neplaučių smulkiųjų ląstelių vėžio Calu-3 ląstelių proliferaciją, migraciją, invaziją ir skatina jų apoptozę

Šis tyrimas buvo paskelbtas žurnale „European Review for Medical and Pharmacological Sciences“ 2018 m. Tyrime buvo iškelta hipotezė, kad anglies monoksidą išskiriančios molekulės-2 (CORM-2) skatina nemelikulinių plaučių vėžio ląstelių (Calu-3) apoptozę ir slopina jų proliferaciją, migraciją bei invaziją.

Calu-3 epitelio ląstelės in vitro rodo kitokias imunines ir epitelio barjero reakcijas nei ką tik izoliuotos pirminės nosies epitelio ląstelės

Šiame tyrime, paskelbtame žurnale „Clinical and Translational Allergy“ (2018 m.), buvo lyginami Calu-3 ląstelių linijos ir šviežiai išaugintų pirminių nosies epitelio ląstelių imuniniai ir epitelinio barjero atsakai.

Chininas slopina SARS-CoV-2 infekciją žmogaus ląstelių linijose

Šiame žurnalo „Viruses“ (2021 m.) straipsnyje chininas buvo pasiūlytas kaip potencialus SARS-CoV-2 infekcijos gydymo būdas, įvertinus jo poveikį įvairioms virusu užkrėstoms ląstelių linijoms, pvz., Calu-3.

Aukštas D-gliukozės lygis skatina ACE2 ekspresiją per GLUT1 žmogaus kvėpavimo takų epitelio ląstelių linijoje „Calu-3“

Šiame „BMC Molecular and Cell Biology“ (2022 m.) paskelbtame tyrime teigiama, kad aukštas D-gliukozės lygis skatina Calu-3 ląstelių ACE2 ekspresiją reguliuodamas GLUT1 geną.

„Dolosigranulum pigrum“ moduliuoja imunitetą prieš SARS-CoV-2 kvėpavimo takų epitelio ląstelėse

Šiame žurnale „Pathogens“ (2021 m.) paskelbtame straipsnyje buvo tiriamas „Dolosigranulum pigrum 040417“ imunomoduliuojantis poveikis plaučių epitelio ląstelėse. Be to, buvo tiriamas šios imunobiotinės bakterijos potencialas apsaugoti nuo SARS-CoV-2 infekcijos.

Ištekliai, skirti „Calu-3“ ląstelėms: protokolai, vaizdo įrašai ir kita

Internete galima rasti daug išteklių apie Calu-3 ląsteles, kuriuose pateikiama informacija, susijusi su ląstelių kultivavimu ir transfekcija.

• „Calu-3“ ląstelių transfekcijos protokolas: šiame išteklyje pateikiama svarbi informacija apie „Calu-3“ ląstelių transfekciją.
• Calu-3 transfekcija: Šis vaizdo įrašas yra žingsnis po žingsnio vadovas, padėsiantis išmokti in vitro Calu-3 transfekcijos protokolą.

Čia pateikiamas Calu-3 ląstelių kultivavimo protokolas.

• Calu-3 ląstelės: šiame dokumente pateikiama informacija apie Calu-3 ląstelių terpę ir subkultūravimo arba perkelimo protokolą.

Literatūra

1. Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar ir H. Walles, „Žmogaus apatinių kvėpavimo takų biologiniai modeliai – iššūkiai ir specialūs reikalavimai, keliami žmogaus 3D barjeriniams modeliams biomedicininiuose tyrimuose“. „Pharmaceutics“, 2021. 13(12).
2. Fabbri, E. ir kt., Žmogaus kvėpavimo takų epitelio Calu-3 ląstelių gydymas peptidu-nukleorūgštimi (PNA), nukreipta prieš mikroRNR miR-101-3p, yra susijęs su padidėjusia cistinės fibrozės transmembraninio laidumo reguliatoriaus () geno ekspresija. „European Journal of Medicinal Chemistry“, 2021. 209: p. 112876.
3. Sa-Ngiamsuntorn, K. ir kt., Andrographis paniculata ekstrakto ir jo pagrindinio komponento andrografolido anti-SARS-CoV-2 aktyvumas žmogaus plaučių epitelio ląstelėse bei citotoksiškumo vertinimas pagrindinių organų ląstelių atstovų atžvilgiu. „Journal of natural products“, 2021. 84(4): p. 1261–1270.
4. Park, B.K. ir kt., Diferencinis signalizavimas ir viruso gamyba Calu-3 ir Vero ląstelėse užsikrėtus SARS-CoV-2. „Biomol Ther“ (Seulas), 2021. 29(3): p. 273–281.