Publicēts: 2023. gads | Pēdējā pārskatīšana: 2026. gada maijs

HCT116 šūnu līnija: balsts kolorektālā vēža pētniecībā

HCT116 šūnu līnija ir kolorektālā vēža izpētes stūrakmens, sniedzot neatsveramu ieskatu slimības patogēnēzē un potenciālajos ārstēšanas virzienos. HCT116, kas ir pazīstama ar savu lietderību vēža pētniecībā un farmakoloģiskajos novērtējumos, veicina izšķirošus pētījumus par audzēja uzvedību un zāļu efektivitāti.

HCT116 šūnu izcelsme un pamatīpašības

HCT116 šūnu izcelsmes un pamatīpašību, piemēram, morfoloģisko pazīmju, ģenētiskā sastāva un šūnu izmēru, izpratne ir būtiska pētniekiem, kuri uzsāk pētījumus, izmantojot šo šūnu līniju.

Izcelsme un ģenētiskā struktūra: HCT116 šūnas, kas iegūtas no 48 gadus veca kaukāzieša, kuram diagnosticēts kolorektālais vēzis, izceļas ar mutāciju KRAS gēna kodonā 13 (G13D), kas ir daļa no RAS/RAF/MEK/ERK signālceļa. Šī konkrētā mutācija ir izšķiroša šo šūnu onkogēnajā transformācijā, kas uzsver to nozīmi vēža pētniecībā.

Morfoloģija un augšanas īpašības: HCT116 šūnas, kurām piemīt epitēlija tipa morfoloģija, parasti aug monoslāņa kultūrās, bet var veidot arī sfēroidus ar diametru 150–400 µm. Šī pielāgošanās spēja augšanas modeļos uzsver to daudzpusību dažādās eksperimentālās konfigurācijās.

Hromosomu profils: HCT116 šūnu hromosomu sastāvs ir gandrīz diploīds, aptuveni 70 % šūnu populācijas satur 45 hromosomas. Jāatzīmē, ka hromosomu 8, 10, 16 un 17 garajās rokās ir atkārtota amplifikācija, savukārt Y hromosoma nav sastopama, kas veicina to unikālo genomisko raksturīgo iezīmi.

Salīdzinošā analīze: HCT116 un HT29 šūnu līnijas

Salīdzinot HCT116 ar HT29, citu cilvēka kolorektālās karcinomas šūnu līniju, parādās izteiktas atšķirības to onkogēnajā potenciālā un diferenciācijas spējās:

Onkogēnā agresivitāte un diferenciācija: HCT116 šūnas raksturo augsta onkogēnā agresivitāte un ierobežots diferenciācijas potenciāls, padarot tās par modeli agresīvu audzēju fenotipu pētīšanai. Turpretim HT29 šūnas parāda spēju diferenciēties enterocītu līdzīgās un mucīnu ražojošās šūnu līnijās, nodrošinot kontrastējošu modeli, kas imitē dažādus kolorektālā vēža bioloģijas aspektus.

Šī HCT116 un HT29 šūnu līniju salīdzinošā izpratne paplašina pētnieku rīcībā esošo instrumentu klāstu, ļaujot veikt niansētākus pētījumus par kolorektālā vēža daudzpusīgo dabu.

HCT116 šūnu līnijas priekšrocības

Šajā sadaļā tiek izskatīta HCT116 šūnu līnija, uzsverot tās nozīmīgo lomu vēža pētniecībā, jo īpaši kolorektālā vēža izpētē, un apspriežot tās raksturīgās priekšrocības.

HCT116 šūnu līnija izceļas vēža pētniecībā, pateicoties vairākām galvenajām priekšrocībām:

• Kolorektālā vēža modelis: Tā kalpo kā plaši atzīts in vitro modelis kolorektālajam vēzim, kas ir trešais izplatītākais vēža veids pasaulē. Tās spēja imitēt cilvēka kolorektālo vēzi padara to neatsveramu vēža bioloģijas izpratnei un terapeitisko stratēģiju testēšanai.

• Homogenitāte: Pārsteidzoši, ka apmēram 70 % HCT116 šūnu uzrāda vienotus ģenētiskos profilus, veidojot salīdzinoši homogēnu populāciju. Šī vienveidība ir būtiska pētījumos, kas vērsti uz gēnu ekspresiju, šūnu signālceļiem un zāļu terapijas efektivitātes novērtēšanu, jo tā nodrošina eksperimentālo rezultātu konsekvenci un uzticamību.

• Transfekcijas efektivitāte: Viena no HCT116 šūnu izšķirīgajām iezīmēm ir to augstā pakļāvība transfekcijai, īpaši ar vīrusu vektoriem. Šī īpašība ir īpaši noderīga gēnu terapijas pētījumos, ļaujot efektīvi un precīzi ievadīt ģenētisko materiālu, tādējādi atvieglojot sarežģītas ģenētiskas manipulācijas un funkcionālos pētījumus.

Paplašiniet savus atklājumus, izmantojot mūsu autentificēto HCT116 šūnu līniju

HCT116 šūnu līnijas izmantošana pētniecībā

HCT116 šūnu līnijai ir plašs pielietojums vēža pētniecībā. Daži nozīmīgākie pielietojumi ir:

Vēža bioloģija

HCT116 resnās zarnas vēža šūnu līnija tiek izmantota, lai pētītu resnās zarnas vēža progresēšanu un attīstību. Turklāt tā palīdz izprast pamatmehānismus un signālu ceļus, kas ir iesaistīti vēža proliferācijā, migrācijā un invāzijā. Vienā pētījumā HCT116 šūnas tika izmantotas, lai pētītu gēnus, kas ir iesaistīti zāļu rezistences attīstībā. Pētnieki pārmērīgi ekspresēja MDR1 gēnu resnās zarnas vēža šūnās un novēroja NOX (NADPH oksīds) izoformu un Nrf2 ekspresiju. Pētījums atklāja, ka NOX2 un Nrf2 regulācijas paaugstināšanās izraisa ķīmijterapijas rezistenci vēža šūnās; tādējādi šos gēnus var izmantot kā mērķus, lai pārvarētu rezistences attīstību vēža terapijas laikā [1]. Tāpat 2021. gadā veiktajā pētījumā tika ziņots, ka NF-κB signālceļš ir iesaistīts resnās zarnas vēža proliferācijas un migrācijas regulācijā. Tādējādi to var izmantot kā mērķi, lai izstrādātu jaunus un efektīvus terapijas līdzekļus pret kolorektālo karcinomu [2].

Onkoloģijas jomā ir būtiski izprast sarežģītos šūnu cikla, proliferācijas un augšanas, kā arī apoptozes procesus. Šīs bioloģiskās funkcijas ir izšķirošas cilvēka šūnu līniju pētījumos, jo īpaši tādās, kas iegūtas no ļaundabīgām šūnām, piemēram, cilvēka resnās zarnas vēža šūnām un aizkuņģa dziedzera vēža modeļiem. Piemēram, HCT116 un SW620 šūnu līnijas ir ļoti svarīgas, pētot mehānismus, kas ir pamatā attiecīgi resnās zarnas un aizkuņģa dziedzera vēzim. Izmantojot tādus paņēmienus kā plūsmas citometrija un klonogēnās analīzes, pētnieki var noskaidrot gēnu ekspresijas profilus un neatkarīgu šūnu uzvedību audzējos, tādējādi gūstot ieskatu par to, kā vēzis sazinās ar ekstracelulāro matricu.

Apoptozes loma vēža progresēšanā

Apoptoze, jeb programmētā šūnu nāve, spēlē izšķirošu lomu šūnu homeostāzes uzturēšanā un ir galvenā pētījumu joma vēža izpētē. Ir ļoti svarīgi nošķirt nesaistītu apoptozi no apoptozes, kas specifiski izraisīta vēža kontekstā, piemēram, resnās zarnas vēža šūnu nāve. Šis process neaprobežojas tikai ar šūnu iznīcināšanu, bet ietver sarežģītu signālu mijiedarbību, kas var ietekmēt audzēja augšanu un metastāzes. Pētot apoptozi un šūnu nāvi saistībā ar metastāžu supresoriem un audzēja supresoru aktivitāti, zinātnieki var iegūt ieskatu ceļos, kas regulē vēža progresēšanu un metastāžu potenciālu.

Metastāzes un molekulārie marķieri vēža gadījumā

Metastāzes joprojām ir viens no visbiedējošākajiem vēža aspektiem, un hematogēnās metastāzes ir nozīmīgs faktors ļaundabīgo šūnu izplatībā. Metastāžu izpēte ietver vēža šūnu kustības un invāzijas spēju, jeb šūnu lokomocijas, pētīšanu, kā arī to, kā šūnas mijiedarbojas ar apkārtējo vidi, ieskaitot ekstracelulāro matricu. Molekulārie marķieri, piemēram, CD133 ekspresija un epidermālā augšanas faktora receptors, ir ļoti svarīgi, lai identificētu un izprastu pozitīvo resnās zarnas karcinomu šūnu un citu vēža veidu uzvedību. Piemēram, SIRT6 ceļš ir kļuvis par interešu objektu, jo tam var būt nozīmīga loma audzēja augšanas un metastātiskā resnās zarnas vēža modulēšanā.

Toksikoloģija/zāļu attīstība

HCT116 šūnu līnija tiek izmantota kā skrīninga modelis jauniem pretvēža medikamentiem. Ir veikti vairāki pētījumi, lai novērtētu pretvēža zāļu, tostarp dabīgo produktu un ķīmiski sintēto nanodaļiņu, efektivitāti un toksicitāti. Tādējādi pētījumā tika novērtēta sintēto sudraba nanodaļiņu, kas iegūtas no augu izcelsmes zāļu Caesalpinia pulcherrima ekstraktiem, citotoksicitāte HCT116 šūnās [3]. Vienā pētījumā pētnieki izmantoja HCT116 vēža šūnu līniju, lai novērtētu kakao tējas ūdens ekstrakta pretvēža potenciālu. Viņi atklāja, ka kakao tējas ekstrakts samazina resnās zarnas vēža šūnu vairošanos un izraisa šūnu nāvi [4]. Citā pētījumā tika izmantotas HCT116 vēža šūnas un atklāts, ka gaisa kartupeļu (Dioscorea bulbifera) ekstrakti izrāda proapoptotisku aktivitāti kolorektālās karcinomas šūnās, aktivizējot JNK signālkaskādi un nomācot ERK1/2 gēnu [5].

Metformīna ietekme uz vēža šūnām, jo īpaši saistībā ar resnās zarnas un aizkuņģa dziedzera vēzi, ilustrē to, kā vēža šūnu bioloģisko funkciju izpratne var novest pie potenciālām terapeitiskām stratēģijām. Pētījumi par vēža šūnu klonogēno izdzīvošanu, jeb spēju veidot klonus, ārstējot ar tādiem līdzekļiem kā metformīns vai mērķējot uz konkrētiem ceļiem, piemēram, epidermālā augšanas faktora receptoru, var sniegt vērtīgu ieskatu efektīvās vēža ārstēšanas metodēs. Turklāt HCT116 klonu un HCT116 šūnu populāciju izmantošana šajos pētījumos ļauj niansēti izprast, kā vēža šūnas reaģē uz dažādām terapeitiskām intervencēm, pavērojot ceļu uz personalizētākām pieejām vēža ārstēšanā.

HCT116 šūnas: pētījumu publikācijas

Šajā sadaļā tiks apskatītas dažas nozīmīgas un visbiežāk citētas nesenās publikācijas, kurās aprakstīta HCT116 šūnu līnija.

Piper nigrum sēklu mediētu sintēzētu SnO2 nanodaļiņu citotoksicitātes pētījums attiecībā uz kolorektālā (HCT116) un plaušu vēža (A549) šūnu līnijām

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology” (2017). Pētnieki izmantoja HCT116 resnās zarnas vēža un A549 plaušu vēža šūnu līnijas, lai novērtētu Piper nigrum sēklu mediētu sintēzētu alvas oksīda nanodaļiņu citotoksisko iedarbību.

Gara nekodējošā RNS SNHG15 mijiedarbojas ar transkripcijas faktoru Slug, stabilizē to un veicina resnās zarnas vēža progresēšanu

Šis pētījums, kas publicēts žurnālā „Cancer Letters” (2018), liecina, ka lncRNA SNHG15 veicina resnās zarnas vēža šūnu migrāciju kolorektālā vēža šūnu līnijās, tostarp HCT116.

Garo nekodējošo RNS TUG1 pārmērīga ekspresija veicina resnās zarnas vēža progresēšanu

Šis raksts tika publicēts žurnālā Medical Science Monitor 2016. gadā. Pētījumā tika konstatēts, ka onkogēnā LncRNA TUG1 veicina HCT116 resnās zarnas vēža šūnu proliferāciju un migrāciju.

Zāļu rezistence izraisa H2S ražojošo enzīmu ekspresijas palielināšanos HCT116 resnās zarnas vēža šūnās

Šis pētījums, kas publicēts žurnālā „Biochemical Pharmacology” (2018), liecina, ka zāļu rezistences attīstība paaugstina H2S ražojošo enzīmu līmeni HCT116 resnās zarnas vēža šūnās.

Inula viscosa L. ūdens ekstrakta apoptotiskā un antiproliferatīvā iedarbība uz mikroRNA ekspresiju HCT 116 šūnu līnijā: in vitro pētījums

Šis pētījums, kas publicēts žurnālā International Journal of Environmental Health Research (2023), liecina, ka Inula viscosa L. ekstrakts izraisa pretvēža iedarbību uz HCT116 kolorektālā vēža šūnām, regulējot mikroRNA.

Resursi par HCT116 šūnām

Zemāk ir daži resursi par HCT116 šūnām.

• HCT116 transfekcija: Šis video ir soli pa solim izstrādāta rokasgrāmata HCT116 vēža šūnu transfekcijai.
• HCT116 šūnu līnijas kultivēšana: Šis video parāda HCT116 resnās zarnas vēža šūnu līnijas subkultivēšanas protokolu.
• HCT116 šūnu līnijas subkultivēšana: Šajā tīmekļa vietnē ir daudz noderīgas informācijas par HCT116 kultivēšanas vidi. Turklāt tajā ir aprakstītas šūnu sasaldēšanas, atkausēšanas un subkultivēšanas procedūras.

Biežāk uzdotie jautājumi par HCT116 šūnām

 Atsauces

1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya un C. Pathak: NOX-2 un Nrf-2 ekspresijas paaugstināšanās veicina 5-fluorouracila rezistenci cilvēka resnās zarnas karcinomas (HCT-116) šūnās. Biochemistry (Moscow), 2021, 86, 262.–274. lpp.
2. Yang, M. u.c., Astragalīns inhibē cilvēka resnās zarnas vēža HCT116 šūnu proliferāciju un migrāciju, regulējot NF-κB signālceļu. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: 639256. lpp.
3. Deepika, S., C.I. Selvaraj un S.M. Roopan, Caesalpinia pulcherrima L. swartz bioaktivitātes skrīnings un ekstrakta sintēzēto sudraba nanodaļiņu citotoksicitāte uz HCT116 šūnu līnijas. Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, 110279. lpp.
4. Gao, X. u.c., Kakao tēja (Camellia ptilophylla) izraisa mitohondriju atkarīgu apoptozi HCT116 šūnās, izmantojot ROS veidošanos un PI3K/Akt signālceļu. Food Research International, 2020, 129, 108854. lpp.
5. Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera izraisīja apoptozi, inhibējot ERK 1/2 un aktivizējot JNK signālceļus HCT116 cilvēka kolorektālās karcinomas šūnās. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: 806.–816. lpp.