INS-1 šūnu līnija

INS-1 ir labi raksturota žurku insulīnomas šūnu līnija, ko plaši izmanto diabēta pētījumos. INS-1 šūnas izdalī insulīnu pēc glikozes stimulācijas; tādēļ tās izmanto, lai pētītu glikozes vielmaiņu, beta šūnu fizioloģiju un insulīna sekrēcijas regulāciju. Turklāt šīs šūnas izmanto arī potenciālo diabēta ārstniecības līdzekļu skrīningā, testēšanā un izstrādē.

INS-1 šūnu vispārējās īpašības un izcelsme

Zināšanas par šūnu līnijas vispārīgajām īpašībām un izcelsmi var ievērojami palīdzēt jums to efektīvi un produktīvi izmantot savos pētījumos. Šajā raksta sadaļā jūs uzzināsiet par INS-1 izcelsmi un vispārīgajām īpašībām. Jūs uzzināsiet: Kas ir INS-1 žurku insulīnomas šūnu līnija? Kādas ir INS-1 vispārīgās īpašības? Kas ir INS-1 832/3 šūnu līnija? Kas ir INS-1E?

• INS-1 šūnas sākotnēji tika izdalītas no 666 dienas veca žurka ar rentgenstaru izraisītu transplantējamu insulīnomu.
• INS-1 šūnas ir bi-hormonālas. Tās vienlaikus ekspresē insulīna un proglukagona proteīnus. Šīs šūnas tiek uzskatītas par nenobriedušām, jo tām ir zems Nkx6.1 transkripcijas faktora ekspresijas līmenis un tām trūkst alfa šūnu marķieru [1].
• Ir divi INS-1 šūnu subkloni, proti, INS-1E un INS-1 832/3.
• INS-1E atšķiras no mātes šūnu līnijas INS-1 ar sekrēcijas reakciju uz glikozes un insulīna saturu.
• INS-1 832/3 jeb INS-1 832/13 arī ir INS-1 šūnu līnijas subklons. Tā ir nenovērtējams modelis aizkuņģa dziedzera salu beta šūnu funkcijas un insulīna sekrēcijas regulācijas pētīšanai. Tā atšķiras no mātes šūnu līnijas INS-1 arī attiecībā uz glikozes stimulēto insulīna sekrēciju (GSIS).

INS-1 šūnu līnija: Informācija par kultivēšanu

Lai efektīvi rīkotos ar šūnu līniju un to uzturētu, jums jāzina šāda informācija par tās kultivēšanu. Šajā raksta sadaļā tiks aplūkoti visi galvenie punkti, kas saistīti ar INS-1 šūnu kultivēšanu. Jūs uzzināsiet: Kā kultivēt INS-1 beta šūnas? Kāds ir INS-1 šūnu kultivēšanas protokols? Kāds ir INS-1 šūnu dubultošanās laiks? Kāds ir INS-1 žurku insulīnomas šūnu barotnes sastāvs?

Galvenie punkti par INS-1 šūnu kultivēšanu

Pavairošanās laiks:

INS-1 šūnu populācijas dubultošanās laiks ir aptuveni 44 stundas.

Adhēzijas vai suspensijas veidā:

INS-1 šūnas aug gan suspensijā, gan adhezīvā formā.

Subkultivācijas attiecība:

INS-1 šūnas tiek subkultivētas ar sadalīšanas attiecību 1:3. Īsumā, tiek savāktas suspendētās šūnas. Adhēzijas šūnas tiek noskalotas ar PBS un inkubētas ar Accutase šķīdumu. Pēc atdalīšanās šūnām pievieno svaigu barotni. Pēc tam gan suspensijas, gan adhezīvās šūnas tiek centrifugētas un savāktas. Šūnas tiek rūpīgi atkārtoti suspendētas un izdalītas jaunās kolbās augšanai.

Augšanas barotne:

INS-1 žurku insulīnomas šūnu līnijas kultivēšanai izmanto RPM1 1640. Barotnei pievieno 10 % ar siltumu inaktivētu liellopu embriju serumu, 2,1 mM stabilu glutamīnu, 10 mM HEPES, 2,0 g/l NaHCO3 un 1 mM nātrija piruvātu.

Audzēšanas apstākļi:

INS-1 šūnas tiek turētas mitrinātā inkubatorā, kas iestatīts uz 37 °C temperatūru un kurā tiek nodrošināta nepārtraukta 5 % CO₂ padeve.

Uzglabāšana:

INS-1 beta šūnas var ilgtermiņā uzglabāt šķidrā slāpekļa tvaika fāzē vai elektriskajā saldētavā temperatūrā zem -150 °C.

Sasaldēšanas process un barotne:

INS-1 šūnu sasaldēšanai lēnā sasaldēšanas procesā izmanto CM-1 vai CM-ACF barotnes. Lai saglabātu šūnu dzīvotspēju, temperatūra drīkst pazemināties tikai par 1 °C minūtē.

Atkausēšanas process:

Sasaldētās INS-1 šūnas atkausē ūdens vannā, kas iepriekš iestatīta uz 37 grādiem pēc Celsija skalas, 40–60 sekundes. Pēc atkausēšanas šūnām pievieno svaigu barotni un tās tieši ielej jaunā kolbā augšanai. Pēc 24 stundām barotni nomaina, lai izvadītu sasaldēšanas barotnes sastāvdaļas.

Bioloģiskās drošības līmenis:

INS-1 žurku insulīnomas šūnu kultivēšanai ir nepieciešama 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorija.

INS-1 šūnu līnijas priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā citām šūnu līnijām, arī INS-1 piemīt dažas raksturīgas iezīmes, kas saistītas ar noteiktām priekšrocībām un trūkumiem. Šeit mēs esam minējuši dažas nozīmīgākās.

Priekšrocības

INS-1 šūnu līnijas galvenās priekšrocības ir šādas:

• Labi raksturota

  INS-1 ir labi izpētīta un raksturota šūnu līnija. Tā ir izmantota daudzos pētījumos. Tā ilgāku laiku saglabā savas fenotipiskās īpašības un insulīna sekrēcijas spējas, tādējādi nodrošinot uzticamus un konsekventus eksperimentālos rezultātus.

• Beta šūnu modelis

  INS-1 šūnas tiek izmantotas, lai pētītu aizkuņģa dziedzera salu beta šūnu funkcijas, jo tās izdalī insulīnu un reaģē uz glikozes līmeņa svārstībām.

 Trūkumi

INS-1 šūnu trūkumi ir šādi:

• Ne-cilvēciska izcelsme

  INS-1 beta šūnas ir necilvēciskas izcelsmes. Tās ir iegūtas no žurku insulīnomas. Tas var izraisīt sugas specifiskas atšķirības un ierobežot eksperimentālo rezultātu tiešu attiecināšanu uz cilvēka fizioloģiju.

 4. INS-1 žurku insulīnomas šūnu izmantošana pētniecībā

INS-1 beta šūnas plaši izmanto diabēta pētījumos. Šeit minēti daži daudzsološi šīs šūnu līnijas pielietojumi.

• Insulīna sekrēcijas pētījumi: INS-1 šūnām piemīt spēja izdalīt insulīnu, tāpēc tās plaši izmanto, lai pētītu insulīna sekrēcijas pamatā esošos šūnu mehānismus. Pētnieki izpēta būtiskos faktorus, kas iesaistīti insulīna izdalīšanā, tostarp glikozes vielmaiņu, signālceļus, hormonus un farmakoloģiskos līdzekļus. Kādā pētījumā tika konstatēts, ka K+ ATP jonu kanālu atkarīgs ceļš regulē insulīna sekrēciju INS-1 beta šūnās [2]. Turklāt pētījumi ir atklājuši, ka GLP-1R un AKT/PDX1 ceļi ir iesaistīti arī insulīna sekrēcijā INS-1 žurku insulīnomas šūnās [3].
• Beta šūnu funkciju pētījumi: INS-1 šūnām piemīt aizkuņģa dziedzera salu beta šūnu līdzīgas īpašības, piemēram, reaģēšana uz glikozes vielmaiņu un insulīna sekrēciju. Tāpēc tās izmanto, lai pētītu beta šūnu fizioloģiskos procesus un funkcijas. 2022. gadā veiktajā pētījumā, izmantojot INS-1 šūnas, ar H_₂O_₂ palīdzību tika izstrādāts beta šūnu disfunkcijas modelis. Tika pētīta šo šūnu dzīvotspēja, insulīna sekrēcija un ar oksidatīvo stresu saistītie marķieri, reaģējot uz ārstēšanu ar dabīgiem savienojumiem [4].
• Zāļu atklāšana un izstrāde: Žurku insulīnomas šūnas INS-1 plaši izmanto, lai atlasītu un pārbaudītu pretdiabēta savienojumus vai zāles. Tās var izmantot, lai pētītu terapeitisko līdzekļu potenciālo ietekmi uz insulīna sekrēciju un citiem attiecīgajiem parametriem. Pētījumā tika konstatēts, ka loganīns, kas ir ķīniešu zāļu maisījuma sastāvdaļa, aizsargāja INS-1 šūnu insulīna sekrēcijas funkciju un izrādīja potenciālu pretdiabēta iedarbību. Šī sastāvdaļa nodrošināja šos labvēlīgos efektus, inhibējot FOXO1 gēna translokāciju uz kodolu caur PI3K/AKT signālceļu [5]. 

5. Zinātniskie raksti, kuros aprakstītas INS-1 beta šūnas

Šeit ir daži nozīmīgi pētniecības publikāciju piemēri, kuros aprakstīta INS-1 žurku insulīnomas šūnu līnija.

Alfa-mangostīns uzlabo insulīna sekrēciju un aizsargā INS-1 šūnas no streptozotocīna izraisītiem bojājumiem

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „International Journal of Molecular Sciences” 2018. gadā. Pētījumā tika izvirzīta hipotēze, ka dzeltenais kristāliskais dabiskais savienojums alfa-mangostīns veicina insulīna sekrēciju INS-1 beta šūnās un aizsargā tās pret bojājumiem, ko izraisa beta šūnu toksīns streptozotocīns.

Epikatehīna pastiprinātā ietekme uz glikozes stimulēto insulīna sekrēciju INS-1 šūnās nav atkarīga no tā antioksidantās aktivitātes

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „Acta Pharmacologica Sinica” 2018. gadā. Pētījuma rezultāti atklāja, ka epikatehīna savienojums veicina glikozes stimulētu insulīna sekrēciju INS-1 beta šūnās, kuru darbība ir traucēta piesātināto taukskābju dēļ, aktivizējot CaMKII ceļu.

No Stevia rebaudiana Bertoni nesen atklātais feniletanoīda glikozīds ietekmē insulīna sekrēciju žurku INS-1 salu β šūnās

Šajā rakstā, kas publicēts žurnālā „Molecules“ (2019), tika izvirzīts pieņēmums, ka jauns dabiskais savienojums — feniletanoīda glikozīds — ietekmē insulīna sekrēciju INS-1 žurku insulīnomas šūnās un tādējādi piemīt pretdiabēta potenciāls.

Loureirīns B veicina insulīna sekrēciju caur GLP-1R un AKT/PDX1 ceļiem

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „European Journal of Pharmacology“ (2022). Pētījumā tika izvirzīts pieņēmums, ka dabiskais produkts loureirīns B veicina insulīna sekrēciju INS-1 aizkuņģa dziedzera salu β šūnās, modulējot AKT/PDX1 un GLP-1R signālceļus.

Withania coagulans in vitro pretvēža aktivitāte pret HeLa, MCF-7, RD, RG2 un INS-1 vēža šūnām un fitoķīmiskā analīze

Šajā žurnāla „Integrative Medicine Research“ (2018) rakstā tika novērtēts Withania coagulans ekstrakta pretvēža potenciāls, izmantojot INS-1 vēža šūnas.

Resursi par INS-1 šūnu līniju: protokoli, video un citi materiāli

Šeit ir daži tiešsaistes resursi, kuros aprakstītas INS-1 šūnas:

• Suspensijas šūnu subkultivēšana: Šis video ir visaptverošs ceļvedis par šūnu subkultivēšanu, kas aug suspensijas kultūrās.
• Adherento šūnu subkultivēšana: Šis video palīdzēs jums apgūt vispārējo protokolu adherento šūnu subkultivēšanai.

Šajā saitē ir atrodams INS-1 šūnu kultūras protokols:

• INS-1 šūnu līnija: Šajā tīmekļa vietnē ir apkopota visa informācija par INS-1 šūnu kultūru. Tajā ir iekļauta informācija par INS-1 šūnu kultūru un sasaldēšanas barotnēm, subkultivēšanas protokoli, kā arī par to, kā rīkoties ar kriokonservētām un proliferatīvām INS-1 kultūrām.

Atsauces

1. Acosta-Montalvo, A., et al., Proglukagona atvasināto peptīdu ekspresija un sekrēcija žurku insulīnomas INS-1 šūnās. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: 590763. lpp.
2. Park, J.E. un J.S. Han, „Portulaca oleracea L. ekstrakts veicina insulīna sekrēciju caur K+ ATP kanālam atkarīgu ceļu INS-1 aizkuņģa dziedzera β-šūnās”. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): 183. lpp.
3. Fang, H. u.c., Loureirin B veicina insulīna sekrēciju caur GLP-1R un AKT/PDX1 ceļiem. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: 175377. lpp.
4. Duan, J., et al., Svietenīns un svietenolidis no Swietenia macrophylla king uzlabo insulīna sekrēciju un mazina apoptozi H₂O₂ inducētās INS-1 šūnās. „Environmental Toxicology”, 2022. 37(11): 2780.–2792. lpp.
5. Mo, F.-F. u.c., Loganīna pretdiabētiskā iedarbība, inhibējot FOXO1 translokāciju kodolā caur PI3K/Akt signālceļu INS-1 šūnās. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): 262. lpp.