HuH7 šūnas: vārti uz hepatomas un HCV pētījumiem

HuH7 šūnu līnija, kas iegūta no cilvēka hepatomas, ir nemirstīga tumorogēnu epitēlija tipa šūnu kolekcija. Šī līnija kopā ar tās atvasinājumiem HuH7.5 un HuH7.5.1 eksperimentālos apstākļos kalpo kā praktisks primāro hepatocītu aizvietotājs. To galvenokārt izmanto šūnu kultūru modeļos, lai pētītu C hepatīta vīrusa (HCV) infekciju un hepatomas patofizioloģiju.

HuH7 šūnu izcelsme un īpašības

Pirms HuH7 šūnu līnijas izmantošanas pētniecībā ir svarīgi izprast tās izcelsmi, galvenās īpašības un optimālos kultivēšanas apstākļus.

HuH7 šūnu līniju 1982. gadā izveidoja Sato, J. un Nakabayshi, H., izmantojot augsti diferencētu hepatocītu vēža šūnu līniju. Sākotnēji tā tika iegūta no 57 gadus veca japāņu vīrieša aknu šūnu karcinomas. HuH7 šūnas, kuras raksturo spēja ražot dažādas fizioloģiski nozīmīgas vielas, piemēram, albumīnu un alfa-fetoproteīnu, ir ļoti uzņēmīgas pret HCV infekciju, tādēļ tās ir piemērotas izmantošanai HCV replikona sistēmās. Šī īpašība padara šo šūnu līniju vērtīgu pret HCV vērsto zāļu skrīningam un izstrādei. HuH7 šūnas izrāda epitēlija tipa morfoloģiju ar sešstūra formu un augšanas laikā piekļaujas virsmām, veidojot 2D monoslāņus. Vidēji HuH7 šūnu diametrs ir 21,9 µm, un tām ir tendence būt lielākām un saplacinātām. HuH7 šūnu līnijai raksturīgs heterogēns hromosomu skaits, kas parasti svārstās no 55 līdz 63, kas atspoguļo ģenētisko variabilitāti šūnu populācijā. Šī heterogenitāte ir selektīvā spiediena sekas, kas rodas šūnu kultivēšanas laikā, un tā var atšķirties atkarībā no laboratorijas apstākļiem.

Salīdzinošā analīze: HuH7 un HuH7.5 šūnu līnijas

HuH7.5 šūnu līnija, kas ir HuH7 atvasinājums, atšķiras galvenokārt ar misense mutāciju RIG-I (DDX58) gēnā, kas ir būtiska intracelulārajai pretvīrusu reakcijai. Šī mutācija palielina HuH7.5 šūnu atļautību genomiskās un subgenomiskās HCV RNS replikācijai, atšķirot to no vecāku HuH7 šūnu līnijas tās lietderības ziņā vīroloģiskajos pētījumos.

HuH7 šūnu kultivēšana: būtiski protokoli optimālai augšanai

HuH7 šūnas, kas ir neatņemama daudzu pētījumu sastāvdaļa, lai veiksmīgi attīstītos, prasa precīzus kultivēšanas apstākļus. Šajā sadaļā tiek izskatīti HuH7 šūnu kultivēšanas pamataspekti, lai nodrošinātu to fizioloģiskās nozīmes saglabāšanu zinātniskajos pētījumos.

Dubultošanās laika dinamika

HuH7 šūnu dubultošanās laiks parasti ir 24 stundas, lai gan atšķirības šūnu kultūras barotnēs var pagarināt šo periodu līdz 36–48 stundām, kas uzsver vides apstākļu ietekmi uz šūnu proliferāciju.

Adhezijas īpašības

HuH7 šūnas galvenokārt veido divdimensionālu monoslāni, piekļaujoties kultūras plākšņu un kolbu virsmām, kas uzsver to priekšroku stabilam fiziskam substrātam salīdzinājumā ar suspensijas kultūrām.

Optimālais sēšanas blīvums

HuH7 šūnu konfluences uzturēšana 30–90 % diapazonā ir ļoti svarīga, lai novērstu proliferācijas ātruma samazināšanos, ja konfluence pārsniedz 90 %. Subkultivēšana ar Accutase atvieglo atdalīšanos, ļaujot sēt blīvumos, kas pielāgoti eksperimenta vajadzībām, sākot no optimālā (2×10⁴ šūnas/cm²) līdz piesātinājuma (6×10⁴ šūnas/cm²) līmenim.

Uzturvielu prasības

Dulbecco modificētais Eagle barotne (DMEM) ar augstu glikozes saturu un papildināta ar 10 % embriju liellopu serumu (FBS) nodrošina ideālu uzturvielu vidi HuH7 šūnām. Regulāra barotnes atjaunošana, ideāli 2–3 reizes nedēļā, ir ļoti svarīga ilgstošai šūnu veselībai.

Vides apstākļi

Mitrināts inkubators, kas iestatīts uz 5 % CO₂ un 37 °C, optimāli atbalsta HuH7 šūnu kultūru, simulējot fizioloģiskos apstākļus, kas veicina šūnu aktivitāti.

Ilgtermiņa uzglabāšana

Ilgstošai uzglabāšanai HuH7 šūnas jāuzglabā šķidrā slāpekļa tvaika fāzē, tādējādi nodrošinot to dzīvotspēju turpmākai izpētei.

Krioprezervācija un atjaunošana

Pakāpeniskas sasaldēšanas metodes izmantošana ir ļoti svarīga, lai saglabātu šūnu dzīvotspēju kriokonservācijas laikā. Šūnas jāievieto īpaši izstrādātā sasaldēšanas vidē, piemēram, CM-1, nodrošinot vienmērīgu pāreju uz kriogēno uzglabāšanu. Atkausēšanas laikā šūnu kultūru atjaunošanai ir būtiska ātra, bet maiga atdzīvināšana 37 °C ūdens vannā, kam seko centrifugēšana, lai atbrīvotos no sasaldēšanas vides, un atkārtota suspendēšana svaigā augšanas vidē.

Bioloģiskās drošības apsvērumi

HuH7 šūnu līnijas apstrādei un pavairošanai ieteicams ievērot 1. bioloģiskās drošības līmeņa protokolu, kas atbilst laboratorijas vidē spēkā esošajiem drošības un ētikas standartiem.

Ievērojot šos rūpīgi izstrādātos kultivēšanas nosacījumus, pētnieki var nodrošināt HuH7 šūnu stabilu augšanu un fizioloģisko atbilstību savos zinātniskajos pētījumos, tādējādi pavērojot ceļu revolucionāriem atklājumiem hepatomas un C hepatīta vīrusa pētniecībā.

Iepazīstieties ar HuH7 šūnām, lai panāktu savus zinātniskos atklājumus

HuH7 šūnas: priekšrocības un trūkumi

HuH7 šūnu līnija vienlaikus piedāvā gan priekšrocības, gan ierobežojumus. Izskatīsim šīs šūnu līnijas potenciālās priekšrocības un trūkumus, jo tas var palīdzēt jums izlemt, vai tā ir piemērota jūsu eksperimentiem.

HuH7 šūnu līnijas priekšrocības

HuH7 šūnām ir daudzas raksturīgas iezīmes, kas padara tās pievilcīgas izmantošanai pētniecībā.

• Viegla pavairošana: atšķirībā no citām cilvēka hepatomas šūnu līnijām, HuH7 šūnu līniju var viegli audzēt bez seruma pievienošanas; tomēr CLS iesaka izmantot RPMI 1640 ar 10 % FBS un 2 mM L-glutamīnu. HuH-7 šūnas izdalīta augšanas faktoru, kas palīdz šūnām augt bez seruma.
• Transfekcijas elastība: HuH7 šūnu līnija tiek plaši izmantota transfekcijas nolūkos, pateicoties tās augstajai uzņēmībai pret HCV genomu. Tāpēc šīs šūnas ir būtiskas pret HCV vērsto zāļu skrīningam un izstrādei.
• Alternatīva cilvēka hepatocītiem: HuH7 šūnu līnija ir lielisks cilvēka hepatocītu aizvietotājs. Tā var palīdzēt pētniekiem pētīt aknu zāļu transportētājus un izprast noteiktu zāļu mijiedarbību ar MRP (daudzrezistences proteīniem).
• Ksenotransplantātu peles modeļa izstrāde: HuH7 šūnas ir izmantotas, lai izveidotu no šūnu līnijas atvasinātu ksenotransplantātu peles modeli. Šis dzīvnieku modelis var sniegt pētniekiem vērtīgu informāciju par proteīnu kināzes inhibitoriem un pretvēža terapijām.
• Vēža pētījumi: HuH7 šūnu līnija ir cilvēka aknu vēža šūnu līnija, kas palīdz pētniekiem veikt aknu vēža pētījumus.

HuH-7 šūnu līnijas ierobežojumi

HuH7 šūnu līnijas kultivēšanai ir daži ierobežojumi.

Mikrobiālais piesārņojums: Baktēriju piesārņojums ir visbiežāk sastopamā problēma šūnu kultūrās. Ja rodas infekcija, to var atšķirt pēc kultūras vides pH izmaiņām un duļķainības. No baktēriju piesārņojuma mikoplazmas piesārņojums parasti nav pamanāms. Tomēr tas lēnām ietekmē šūnu līnijas morfoloģiju, gēnu ekspresiju un citas īpašības.

Kultivēšanas periods: Lai gan HuH7 šūnu līnija ir nemirstīga, kultivēšanas perioda pārsniegšana var pakāpeniski ietekmēt šūnu veselību. Tas var ietekmēt proliferācijas ātrumu un gēnu ekspresiju, kas var samazināt rezultātu reproducējamību. HuH7 šūnu līnijai pasāžu skaits jāuztur zem 20–25.

HuH-7 šūnu pielietojumi

Šī no cilvēka hepatomas iegūtā šūnu līnija piedāvā daudzus pētniecības pielietojumus. Šeit mēs aprakstām dažas pētniecības jomas, kurās izmanto HuH7 šūnu līniju.

1. Zāļu rezistence: HuH7 ir hepatocelulārās karcinomas (HCC) šūnu līnija, ko var izmantot, lai pētītu zāļu rezistenci pret potenciālajiem aknu vēža ārstēšanas līdzekļiem. 2021. gadā veiktajā pētījumā tika izmantotas HuH7 šūnas, kuras eksperimentāli tika padarītas rezistentas pret sorafenibu, lai izstrādātu jaunus un efektīvus terapeitiskos līdzekļus, t. i., mitohondrijos uzkrājošos pašorganizējošos peptīdus.

2. Ģenētiskie atklājumi un molekulārā profilēšana, izmantojot HuH7 šūnas: Atšķirīgās HuH7 šūnu līnijas, tostarp dažādi atvasinājumi un varianti, ir ļāvušas dziļāk izprast gēnu ekspresiju un konkrētu genomisko marķieru lomu slimībā. Tādas metodes kā Ramana spektroskopija, ko atbalsta tādi pētnieki kā Evgeny Gladilin, ir piemērotas HuH7 šūnām molekulārajai un šūnu profilēšanai, atklājot ieskatu šūnu reakcijā uz vīrusu infekciju. Raman spektroskopijas potenciāls, apvienots ar tādām metodēm kā kvantitatīvā proteomika, ir veicinājis saimniekšūnu reakciju izpēti, tostarp interferona reakciju un izmaiņas lipīdu pilienos, kas ir būtiski, lai izprastu HCV replikāciju un SARS ietekmi. Dažādu onkogēno marķieru ekspresiju var pētīt, lai izprastu to uzvedību reakcijā uz jebkādu ārstēšanu, piemēram, pētījumā, kurā izmantoja HuH7 šūnas, lai pētītu Kaempferol savienojuma ietekmi uz MMP9 un AKT ceļa gēnu ekspresijas modeli. Šie ceļi regulē hepatocelulārā karcinoma metastāzes un invazivitāti. Vēl vienā nesenā pētījumā tika pētīta arī Wnt/β-katenīna signālķēdes gēna loma HCC šūnu izdzīvošanā un augšanā.

3. Zāļu attīstība: HuH7 šūnas plaši izmanto zāļu skrīningā un pētījumos par aknu vēža ārstēšanu. Ir veikti vairāki pētījumi, lai izpētītu daudzu augu ekstraktu, augu izcelsmes savienojumu, nanodaļiņu un citu terapeitisko līdzekļu inhibējošo potenciālu pret HCC. 2022. gadā veiktajā pētījumā, izmantojot HuH7 šūnu līniju, tika pētītas kāda radionuklīda proapoptotiskās un pretvēža īpašības pret hepatocelulāro karcinomu.

4. HuH7 šūnas: galvenais fokuss virālo pētījumu un šūnu analīzē HuH7 šūnas ir kļuvušas par stūrakmeni vīrusu infekciju un infekcijas slimību pētījumos, jo īpaši attiecībā uz C hepatīta vīrusu (HCV) un tā mijiedarbību ar koronavīrusiem, piemēram, SARS-CoV-2, kas izraisa koronavīrusa slimību 2019 (COVID-19). Eksperimentālo HCV šūnu kultūru sistēmu (HCVcc) izstrāde, izmantojot HuH7 šūnas, ir ievērojami uzlabojusi mūsu spējas pētīt HCV sarežģīto replikācijas procesu un HCV infekcijai būtiskos saimnieka faktorus. Tas ietver HCV RNS replikācijas efektivitātes un infekciozo virionu ražošanas izpēti. Atšķirīgās HuH7 šūnu līnijas, tostarp novecojošās un inficētās variācijas, nodrošina daudzveidīgu klāstu, lai pētītu infekcijas daudzveidību, vīrusu izplatību un inhibīcijas mehānismus pret tādiem vīrusiem kā SARS.

Kopumā HuH7 šūnu pētījumi aptver plašu zinātnisko jautājumu spektru, sākot no molekulārajiem mehānismiem, kas ir vīrusu infekciju pamatā, līdz detalizētām šūnu reakcijām, ko izraisa šie patogēni. Caur HuH7 pētījumu prizmu zinātniskā kopiena turpina atklāt sarežģīto dinamiku starp saimnieka un vīrusa mijiedarbību, veicinot pretvīrusu stratēģiju attīstību un mūsu izpratni par šūnu determinantiem vīrusu slimībās.

Publikācijas par HuH-7

Ir daudz publikāciju, kurās HuH7 šūnu līnija tiek izmantota dažādiem mērķiem. Šeit mēs esam minējuši dažas nesenās un nozīmīgās publikācijas.

• Mitohondrijiem vērstu pašorganizējošos peptīdu pielietojums kā jauns ārstēšanas veids sorafenibam rezistentām aknu šūnu karcinomas šūnām.

Šis pētījums tika publicēts žurnālā Nature Scientific Reports 2021. gadā. Pētījumā tika izmantotas eksperimentāli indukētas sorafenibam rezistentas hepatocelulārās karcinomas šūnas (HuH7 šūnu līnija), lai izpētītu nesen izstrādāto Mito-FF (mitohondrijās uzkrājošos pašsavienojušos peptīdu) proapoptotisko un pretvēža iedarbību.

• Kaempferols inhibē cilvēka hepatocelulārās karcinomas šūnu migrāciju, nomācot MMP-9 un Akt signālu pārraidi

Šis raksts tika publicēts žurnālā „Environmental Toxicology”, un tā autori ir Po-Chung Ju un kolēģi 2021. gadā. Šajā pētījumā pētnieki izpētīja augu izcelsmes savienojuma kaempferola pretmetastātisko potenciālu pret hepatocelulārās karcinomas šūnām (HuH7). Turklāt viņi pētīja arī signālceļus, kas regulē aknu vēža šūnu metastāzes un invāziju.

• Dafnetīns inhibē aknu šūnu karcinomas šūnu izdzīvošanu, regulējot Wnt/β-katenīna signālceļu

Šis raksts tika publicēts žurnālā Drug Development Research 2022. gadā. Šis pētījums izskaidro daphnetīna savienojuma pretvēža lomu pret HCC. Šis augu izcelsmes savienojums inhibē Wnt/β-katenīna signālceļu, lai ierobežotu vēža šūnu augšanu.

• RGFP966 nomāc audzēja augšanu un migrāciju, inhibējot EGFR ekspresiju hepatocelulārās karcinomas šūnās in vitro

Šis pētījums, kas publicēts žurnālā „Drug Design, Development, and Therapy”, apraksta EGFR signālceļa lomu hepatocelulārās karcinomas augšanā un metastāzē. Pētījumā tika izmantotas HuH7 šūnas, lai izpētītu histona deacetilāzes 3 (HDAC3) inhibitori RGFP966 inhibējošo iedarbību pret HCC, nomācot EGFR ceļa gēnus.

• Rēnija perrhenāts (188ReO4) izraisīja apoptozi un samazināja vēža fenotipu aknu vēža šūnās

Šī publikācija žurnālā „Cells” norāda uz HuH7 šūnu izmantošanu, pētot radionuklīda, t.i., rēnija perrhenāta, anti-HCC potenciālu.

• Kurkumīnu ietverošo hitozāna nanodaļiņu pretvīrusu aktivitāte pret C hepatīta vīrusa 4a genotipu cilvēka hepatomas šūnu līnijās

Šis pētījums ir publicēts žurnālā „International Journal of Nanomedicine”. Pētījumā tika izmantotas HuH7 šūnas, lai izpētītu kurkumīnu saturošo hitozāna nanodaļiņu pretvīrusu aktivitāti pret HCV 4a genotipu.

HuH-7 resursi: protokoli, video un cits

Ir pieejami daudzi resursi HuH7 šūnu līnijas kultivēšanai un uzturēšanai. Šeit jūs uzzināsiet par pieejamajiem resursiem, kas izskaidro HuH7 šūnu kultivēšanas un transfekcijas protokolus, kā arī par izglītojošajiem video.

Šūnu kultivēšanas protokoli

Šie resursi var palīdzēt jums sākt HuH7 kultivēšanu un uzturēšanu.

• HuH-7 šūnu kultūras informācija un resursi: Šajā tīmekļa vietnē ir daudz noderīgas informācijas, tostarp HuH7 šūnu līnijas subkultivēšanas protokols, tās uzglabāšana un apstrāde.

• HuH7 šūnu kultivēšanas protokols

HuH7 transfekcijas protokoli

HuH7 šūnas tiek transfekcijas daudzos veidos. Šie resursi sniedz plašu informāciju par transfekcijas protokoliem, nepieciešamajiem reaģentiem un ķimikālijām, noderīgiem padomiem un piesardzības pasākumiem.

Video par HuH7 šūnu līniju

Ir pieejami daudzi izglītojoši video par pamata subkultivēšanas, izsēšanas un transfekcijas protokoliem un citiem jautājumiem.

• Šūnu pasāžēšana: Šūnu kultivēšanas pamati: Šis video ir par šūnu līnijas kultivēšanas pamata protokolu.

Mēs ceram, ka šajā rakstā sniegtā informācija palīdzēs jums iegūt pamata un padziļinātas zināšanas par HuH7 šūnu līniju, pirms sākat ar to strādāt. Ja vēlaties izmantot šīs šūnas savā pētnieciskajā darbā, varat tās pasūtīt pie mums.

Bieži uzdotie jautājumi par HuH7 šūnu līniju un vīrusu pētījumiem