Calu-3 šūnu līnija

Calu-3 šūnas veido no cilvēka iegūtu elpceļu epitēlija šūnu līniju, kas atspoguļo nesīkšūnu plaušu karcinomu. Tās plaši izmanto biomedicīniskajos pētījumos, tostarp plaušu vēža bioloģijas, elpošanas sistēmas slimību, saimnieka un patogēna mijiedarbības, kā arī zāļu transporta elpceļos izpētē. Turklāt tās izmanto, lai izstrādātu ārstēšanas metodes vairākām elpošanas sistēmas slimībām.

Calu-3 šūnu izcelsme un vispārējās īpašības

Galvenā informācija, kas jums nepieciešama par šūnu līniju, ir tās izcelsme un vispārējās īpašības. Tā palīdzēs jums izlemt, kā to izmantot savā pētnieciskajā darbā. Šī sadaļa palīdzēs jums uzzināt šo svarīgo informāciju par Calu-3 šūnu līniju. Tajā tiks iekļauts: Kas ir CALU-3 šūnu līnija? Kāda ir Calu-3 šūnu morfoloģija? Kāda ir Calu-3 šūnu izcelsme?

• Calu-3 šūnas tika iegūtas no pleiras izdalījumiem (metastāžu vietas) 25 gadus vecam kaukāziešu izcelsmes vīrietim, kuram bija plaušu adenokarcinoma. Šo šūnu līniju 1975. gadā izveidoja Jorgen Fogh un Germain Trempe no Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
• Calu-3 šūnām piemīt epitēlija tipa morfoloģija.
• Calu-3 šūnu diametrs ir no 8–9 līdz 20 mikroniem.
• Tajās ir mutācijas K-RAS (G13D), TP53 un CDKN2A gēnos, un tās ekspresē savvaļas tipa EGFR.

A549 pret Calu-3

A549 un Calu-3 šūnas ir cilvēka plaušu adenokarcinomas šūnu līnijas, taču tām ir atšķirīgas īpašības. Galvenā atšķirība starp Calu-3 un A549 šūnu modeļiem ir gļotu slāņa biezums. Calu-3 šūnas veido plānāku gļotu slāni, tādējādi modelējot proksimālo elpceļu epitēliju. Savukārt A549 šūnām šī īpašība trūkst, un tās ir piemērotākas distālo elpceļu fizioloģiskās struktūras attēlošanai [1].

Calu-3 šūnu līnija: informācija par kultivēšanu

Šī sadaļa palīdzēs jums iepazīties ar galvenajiem aspektiem, kas jāņem vērā, kultivējot Calu-3 šūnu līniju. Šeit mēs apspriedīsim: kāds ir Calu-3 šūnu dubultošanās laiks? Kas ir Calu-3 šūnu barotne? Kāds ir Calu-3 šūnu kultivēšanas protokols? Kā kultivēt Calu-3 šūnas?

Galvenie aspekti Calu-3 šūnu kultivēšanā

Dubultošanās laiks:

Calu-3 šūnu dubultošanās laiks ir aptuveni 35 stundas.

Adherenta vai suspensijā:

Calu-3 ir adhezīva plaušu adenokarcinomas šūnu līnija.

Dalīšanas attiecība:

Calu-3 šūnu līnijas subkultivācijas attiecība ir no 1:2 līdz 1:4. Subkultivācijai šūnas noskalo ar 1x fosfāta buferšķīdumu (PBS) un inkubē ar Accutase (pārsēšanas šķīdumu) istabas temperatūrā gandrīz 10 minūtes. Pēc tam pievieno svaigu šūnu barotni, un atdalītās šūnas centrifugē. Šūnu nogulsnes uzmanīgi atkārtoti suspendē, un šūnas ievada kolbā, kas satur svaigu kultivēšanas barotni augšanai.

Augšanas barotne:

Calu-3 šūnu kultivēšanai izmanto EMEM barotni, kas satur 10 % FBS, 2 mM L-glutamīnu, 1,5 g/l NaHCO3, EBSS, 1 mM nātrija piruvātu un NEAA. Calu-3 šūnu barotne jāmaina 2–3 reizes nedēļā.

Augšanas apstākļi:

Calu-3 šūnas audzē mitrinātā inkubatorā 37 °C temperatūrā un 5 % CO₂ koncentrācijā.

Uzglabāšana:

Sasaldētās šūnas jāuzglabā šķidrā slāpekļa tvaika fāzē vai temperatūrā zem -150 °C, lai ilgtermiņā saglabātu šūnu dzīvotspēju.

Sasaldēšanas process un barotne:

Calu-3 plaušu šūnu līnijas sasaldēšanai galvenokārt izmanto CM-1 vai CM-ACF sasaldēšanas vidi. Lai saglabātu šūnu dzīvotspēju un novērstu šoku, šūnas tiek pakļautas lēnam sasaldēšanas procesam, kurā temperatūra samazinās tikai par 1 °C minūtē.

Atkausēšanas process:

Šūnas atkausē, ievietojot flakonu ūdens vannā, kas iepriekš iestatīta uz 37 °C, aptuveni uz 1 minūti vai līdz brīdim, kad paliek neliels ledus gabaliņš. Pievieno svaigu kultivēšanas vidi, un šūnas centrifugē, lai atdalītu sasaldēšanas vides sastāvdaļas. Pēc tam šūnu nogulsnes atkārtoti suspendē un šūnas pārlej jaunā kolbā, kas satur augšanas vidi.

Bioloģiskās drošības līmenis:

Calu-3 šūnu līnijas apstrādei ir nepieciešama 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorija.

Calu-3 šūnu priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā citām cilvēka šūnu līnijām, arī Calu-3 šūnām ir savas priekšrocības un trūkumi. Šeit mēs apspriedīsim dažas nozīmīgākās.

Priekšrocības

• Elpceļu epitēlija in vitro modelis:

  Elpošanas sistēmas pētījumos Calu-3 šūnas kalpo kā efektīvs in vitro elpceļu epitēlija modelis. Tās atspoguļo cilvēka elpceļu gļotādas īpašības, ļaujot veikt pētījumus par zāļu transportu, saimnieka un patogēna mijiedarbību, kā arī mucīna ražošanu.

• Polarizācija:

  Calu-3 šūnas veido polarizētus monoslāņus, tāpēc tās plaši izmanto zāļu transporta un saimnieka un patogēna mijiedarbības izpētei reālistiskākā kontekstā.

Trūkumi

• Vēža šūnu līnija:

  Calu-3 šūnas tika iegūtas no plaušu adenokarcinomas, tāpēc ir svarīgi ņemt vērā, ka tās var pilnībā neatspoguļot veselīgu plaušu audu. Pētniekiem tas jāņem vērā, izmantojot šīs šūnas kā modeli pētījumos.

Calu-3 šūnu līnijas pielietojumi pētniecībā

Calu-3 šūnu līnijai ir vairāki pielietojumi biomedicīniskajos pētījumos. Šajā raksta sadaļā tiks izgaismoti daži no daudzsološākajiem pielietojumiem.

• Elpošanas sistēmas slimību pētījumi: Calu-3 plaušu šūnas tiek izmantotas, lai pētītu dažādas elpošanas sistēmas slimības vai traucējumus, piemēram, cistisko fibrozi, astmu un hronisku obstruktīvu plaušu slimību (HOPS). Chiara Papi un kolēģu veiktajā pētījumā tika izpētīta anti-miR-101-3p peptīda-nukleīnskābes (PNA) ietekme uz miRNA-101-3p mērķēšanu, izmantojot Calu-3 cistiskās fibrozes in vitro modeli. Pētījumā tika konstatēts, ka PNA terapija palielina cistiskās fibrozes transmembrānas vadītspējas regulatora (CFTR) gēna ekspresiju, kas liecina par potenciālu terapeitisko stratēģiju cistiskās fibrozes un ar to saistītu traucējumu ārstēšanai [2].
• Zāļu izstrāde: Calu-3 šūnas kalpo kā modelis zāļu testēšanai un izstrādei vairāku elpošanas sistēmas slimību ārstēšanai. Turklāt šīs šūnas tiek izmantotas arī zāļu transporta pētījumos caur elpceļu epitēliju. Piemēram, 2021. gadā veiktajā pētījumā tika izpētīta Andrographis paniculata augu ekstrakta un tā bioaktīvās vielas andrographolīda pretvīrusu aktivitāte attiecībā uz Calu-3 šūnu SARS-CoV-2 infekciju [3].
• Saimnieka un patogēna mijiedarbība: Calu-3 šūnas ir ideāli piemērotas patogēnu mijiedarbības ar elpceļu epitēliju pētīšanai, palīdzot izprast elpošanas ceļu infekcijas, piemēram, SARS-CoV-2. Piemēram, Byoung Kwon Park un kolēģi pētīja Calu-3 un Vero šūnu reakcijas un vīrusa ražošanu, reaģējot uz SARS-CoV-2 infekciju [4].

5. Calu-3 šūnas: zinātniskie raksti

Tālāk ir minēti daži interesanti un bieži citēti pētījumi, kuros izmantotas Calu-3 šūnas:

Oglekļa monoksīdu atbrīvojošā molekula-2 nomāc proliferāciju, migrāciju, invāziju un veicina apoptozi nesīkšūnu plaušu vēža Calu-3 šūnās

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „European Review for Medical and Pharmacological Sciences” 2018. gadā. Pētījumā tika izvirzīta hipotēze, ka oglekļa monoksīdu atbrīvojošās molekulas-2 (CORM-2) veicina nemazšūnu plaušu vēža šūnu (Calu-3) apoptozi un nomāc to proliferāciju, migrāciju un invāziju.

Calu-3 epitēlija šūnas in vitro parāda atšķirīgas imūnās un epitēlija barjeras reakcijas salīdzinājumā ar svaigi izdalītām primārām deguna epitēlija šūnām

Šajā pētījumā, kas publicēts žurnālā „Clinical and Translational Allergy“ (2018), tika salīdzinātas Calu-3 šūnu līnijas un svaigi kultivētu primāro deguna epitēlija šūnu imūnās un epitēlija barjeras reakcijas.

Hinīns kavē cilvēka šūnu līniju inficēšanos ar SARS-CoV-2

Šajā rakstā žurnālā „Viruses“ (2021) hinīns tika ierosināts kā potenciāls SARS-CoV-2 infekcijas ārstēšanas līdzeklis, novērtējot tā ietekmi uz dažādām ar vīrusu inficētām šūnu līnijām, piemēram, Calu-3.

Augsts D-glikozes līmenis inducē ACE2 ekspresiju caur GLUT1 cilvēka elpceļu epitēlija šūnu līnijā Calu-3

Šajā pētījumā, kas publicēts žurnālā „BMC Molecular and Cell Biology“ (2022), tika izvirzīts pieņēmums, ka augsts D-glikozes līmenis veicina ACE2 ekspresiju Calu-3 šūnās, regulējot GLUT1 gēnu.

Dolosigranulum pigrum modulē imunitāti pret SARS-CoV-2 elpceļu epitēlija šūnās

Šajā rakstā, kas publicēts žurnālā „Pathogens“ (2021), tika pētīta Dolosigranulum pigrum 040417 imūnmodulējošā iedarbība plaušu epitēlija šūnās. Turklāt tajā tika izpētīts šīs imūnbiotiskās baktērijas potenciāls aizsardzībā pret SARS-CoV-2 infekciju.

Resursi par Calu-3 šūnām: protokoli, video un citi materiāli

Tīmeklī ir pieejami daudzi resursi par Calu-3 šūnām, kuros ietverta informācija par šūnu kultivēšanu un transfekciju.

• Calu-3 šūnu transfekcijas protokols: Šis resurss sniegs būtiskas zināšanas par Calu-3 šūnu transfekciju.
• Calu-3 transfekcija: šis video pamācības materiāls ir soli pa solim izstrādāts ceļvedis, lai apgūtu Calu-3 transfekcijas protokolu in vitro apstākļos.

Šeit ir minēts Calu-3 šūnu kultivēšanas protokols.

• Calu-3 šūnas: Šis dokuments ietver informāciju par Calu-3 šūnu barotni un subkultivēšanas vai pasāžēšanas protokolu.

Atsauces

1. Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar un H. Walles, „Bioloģiskie cilvēka apakšējo elpceļu modeļi — izaicinājumi un īpašās prasības cilvēka 3D barjeras modeļiem biomedicīniskajā pētniecībā”. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
2. Fabbri, E. u.c., Cilvēka elpceļu epitēlija Calu-3 šūnu apstrāde ar peptīdu-nukleīnskābi (PNA), kas vērsta pret mikroRNA miR-101-3p, ir saistīta ar palielinātu cistiskās fibrozes transmembrānas vadītspējas regulatora (TCR) gēna ekspresiju. European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: 112876. lpp.
3. Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Andrographis paniculata ekstrakta un tā galvenās sastāvdaļas andrografolīda pret-SARS-CoV-2 aktivitāte cilvēka plaušu epitēlija šūnās un citotoksicitātes novērtējums galveno orgānu šūnu pārstāvjos. Journal of natural products, 2021. 84(4): 1261.–1270. lpp.
4. Park, B.K., et al., Diferencētā signālu pārraide un vīrusa ražošana Calu-3 šūnās un Vero šūnās pēc SARS-CoV-2 infekcijas. „Biomol Ther“ (Seula), 2021. 29(3): 273.–281. lpp.