HuH7 šūnas: Vārti uz hepatomas un HCV pētījumiem

HuH7 šūnu līnija, kas iegūta no cilvēka hepatomas, ir imortizēta epitēlijveidīgo audzēja šūnu kolekcija. Šī līnija kopā ar tās atvasinājumiem HuH7.5 un HuH7.5.1 kalpo kā praktisks primāro hepatocītu aizstājējs eksperimentālos apstākļos. 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 būtiski izprast tās izcelsmi, galvenās īpašības un optimālos kultivēšanas apstākļus.

HuH7 šūnu līniju 1982. gadā izveidoja Sato J. un Nakabayshi H., iegūstot to no augsti diferencētas hepatocītu vēža līnijas. Sākotnēji to ieguva no 57 gadus veca japāņu vīrieša hepatocelulārās karcinomas. HuH7 šūnām ir raksturīga spēja ražot dažādas fizioloģiski nozīmīgas vielas, piemēram, albumīnu un alfa-fetoproteīnu, un tām piemīt augsta jutība pret HCV infekciju, tāpēc tās ir piemērotas izmantošanai HCV replikonu sistēmās. Šī īpašība padara šūnu līniju vērtīgu pret HCV vērstu terapiju skrīningam un izstrādei. HuH7 šūnām ir epitēlijveidīga morfoloģija, tām ir sešstūraina forma, un augšanas laikā tās pielīp pie virsmām, veidojot 2D monoslānīšus. huH7 šūnu diametrs ir vidēji 21,9 µm, ar tendenci būt lielākām, saplacinātām. HuH7 šūnu līnijai ir raksturīgs neviendabīgs hromosomu skaits, kas parasti svārstās no 55 līdz 63, kas atspoguļo šūnu populācijas ģenētisko mainību. Šī heterogenitāte ir šūnu kultivēšanas laikā radītā selektīvā spiediena sekas, un tā var atšķirties dažādos laboratorijas apstākļos.

Salīdzinošā analīze: HuH7 un HuH7.5 šūnu līnijas

HuH7.5 šūnu līnija, kas ir HuH7 atvasinājums, atšķiras galvenokārt ar RIG-I (DDX58) gēna missense mutāciju, kas ir būtiska intracelulārajai pretvīrusu reakcijai. Šī mutācija palielina HuH7.5 šūnu spēju replicēt genomisko un subgenomisko HCV RNS, tādējādi atšķirot to no vecākās HuH7 šūnu līnijas tās lietderības ziņā virusoloģiskajos pētījumos.

HuH7 šūnu kultivēšana: Būtiski protokoli optimālai augšanai

HuH7 šūnām, kas ir neatņemama neskaitāmu pētījumu sastāvdaļa, ir nepieciešami precīzi kultivēšanas apstākļi, lai tās attīstītos. Šajā sadaļā aplūkoti HuH7 šūnu kultivēšanas pamataspekti, nodrošinot to fizioloģisko nozīmi zinātniskajos pētījumos.

Dubultošanās laika dinamika

HuH7 šūnu dubultošanās laiks parasti ir 24 stundas, lai gan šūnu kultūru barotņu variācijas var pagarināt šo laiku līdz 36-48 stundām, uzsverot vides apstākļu ietekmi uz šūnu proliferāciju.

Adhēzijas īpašības

HuH7 šūnas pārsvarā veido divdimensiju monoslāņus, kas pielipst pie kultūru plākšņu un kolbu virsmām, uzsverot, ka tās dod priekšroku stabilam fiziskam substrātam, nevis suspensijas kultūrām.

Optimālais izsējas blīvums

Lai novērstu proliferācijas ātruma samazināšanos pēc 90 % konfluences, ir ļoti svarīgi uzturēt HuH7 šūnu koncentrāciju 30-90 % robežās. Subkulturēšana ar akutāzi atvieglo atdalīšanos, ļaujot sēt eksperimentālajām vajadzībām pielāgotu blīvumu, sākot no optimālā (2 × 10⁴ šūnu/cm²) līdz piesātinājuma (6 × 10⁴ šūnu/cm²) līmenim.

Uztura prasības

Dulbekko modificētā Eagle barotne (DMEM) ar augstu glikozes saturu un papildināta ar 10 % liellopu fetālā seruma (FBS) nodrošina ideālu barotni HuH7 šūnām. Regulāra barotnes atjaunošana, ideālā gadījumā 2-3 reizes nedēļā, ir ļoti svarīga, lai šūnu veselība būtu noturīga.

Vides apstākļi

Mitrinātā inkubatorā, kas ir iestatīts uz 5 % CO₂ un 37 °C temperatūru, tiek optimāli uzturēta HuH7 šūnu kultūra, imitējot fizioloģiskus apstākļus, kas veicina šūnu darbību.

Ilgtermiņa uzglabāšana

Ilgstošai uzglabāšanai HuH7 šūnas jāuzglabā šķidrā slāpekļa tvaika fāzē, saglabājot to dzīvotspēju turpmākajiem pētījumiem.

Kriokonservēšana un reģenerācija

Lai saglabātu šūnu dzīvotspēju kriokonservēšanas laikā, ļoti svarīgi ir izmantot pakāpeniskas sasaldēšanas metodi. Šūnas suspendē īpaši izstrādātā sasaldēšanas barotnē, piemēram, CM-1, tādējādi nodrošinot vienmērīgu pāreju uz kriogēnu uzglabāšanu. Pēc atkausēšanas šūnu kultūru atjaunošanai būtiska ir ātra, bet saudzīga atdzīvināšana 37 °C ūdens vannā, kam seko centrifugēšana, lai atbrīvotos no sasaldēšanas barotnes, un atkārtota suspensija svaigā barotnē.

Bioloģiskās drošības apsvērumi

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

Ievērojot šos rūpīgi izklāstītos audzēšanas nosacījumus, pētnieki var nodrošināt HuH7 šūnu stabilu augšanu un fizioloģisko nozīmi zinātniskajos pētījumos, paverot ceļu revolucionāriem atklājumiem hepatomas un C hepatīta vīrusa pētniecībā.

Izpētiet HuH7 šūnas saviem zinātniskajiem atklājumiem

HuH7 šūnas: Priekšrocības un trūkumi

HuH7 šūnu līnija piedāvā gan priekšrocības, gan ierobežojumus vienlaikus. Apskatīsim šīs šūnu līnijas iespējamos plusus un mīnusus, jo tas var palīdzēt jums izlemt, vai tā ir piemērota jūsu eksperimentiem.

HuH7 šūnu līnijas priekšrocības

HuH7 šūnām piemīt daudzas raksturīgas īpašības, 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 izdala augšanas faktoru, kas palīdz šūnām augt bez seruma.
• Transfekcijas elastīgums: HuH7 šūnu līniju plaši izmanto transfekcijas vajadzībām, jo tā ir ļoti uzņēmīga pret HCV genomu. Tāpēc šīs šūnas ir ļoti svarīgas pret HCV vērstu zāļu skrīningam un izstrādei.
• Alternatīva cilvēka hepatocītiem: HuH7 šūnu līnija ir lielisks cilvēka hepatocītu aizstājējs. Tā var palīdzēt pētniekiem pētīt aknu zāļu transportierus un izprast noteiktu zāļu mijiedarbību ar MRP (ar multirezistenci saistītajiem proteīniem).
• Ksenogrāfa peles modeļa izstrāde: HuH7 šūnas ir izmantotas, lai izveidotu šūnu līnijas radītu ksenopaugta peļu modeli. Šis dzīvnieku modelis pētniekiem var sniegt vērtīgu informāciju par proteīnkināžu inhibitoriem un pretvēža terapiju.
• Vēža pētījumi: HuH7 šūnu līnija ir cilvēka aknu vēža šūnu līnija, kas palīdz pētniekiem veikt aknu vēža pētījumus.

HuH-7 šūnu līnijas ierobežojumi

Ir daži ierobežojumi, kas saistīti ar HuH7 šūnu līnijas kultivēšanu.

Mikrobioloģiskais piesārņojums: Bakteriālais piesārņojums ir visbiežāk sastopamā problēma šūnu kultūrā. Ja notiek inficēšanās, to var atšķirt pēc pH izmaiņām un barotnes duļķainības. Starp baktēriju piesārņojumu mikoplazmas piesārņojums parasti nav pamanāms. Tomēr tā lēnām ietekmē šūnu līnijas morfoloģiju, gēnu ekspresiju un citas īpašības.

Kultivēšanas periods: Lai gan HuH7 šūnu līnija ir nemirstīga, kultūras perioda pārsniegšana var pakāpeniski ietekmēt šūnu veselību. Tas var ietekmēt proliferācijas ātrumu un gēnu ekspresiju, kas var samazināt rezultātu reproducējamību. HuH7 šūnu līnijai pāreju skaitam jābūt mazākam par 20-25 pārejām.

HuH-7 šūnu lietojumi

Šī no cilvēka hepatomas atvasinātā šūnu līnija piedāvā daudz pielietojumu pētniecībā. Šeit aprakstītas dažas pētniecības jomas, kurās izmanto HuH7 šūnu līniju.

1. Rezistence pret zālēm: HuH7 ir hepatocelulārās karcinomas (HCC) šūnu līnija, ko var izmantot, lai pētītu zāļu rezistenci pret potenciāliem aknu vēža ārstēšanas līdzekļiem. Pētījumā, kas veikts 2021. gadā, tika izmantotas HuH7 šūnas, kuras eksperimentāli tika padarītas rezistentas pret sorafenibu, lai izstrādātu jaunas un efektīvas terapijas vielas, t. i., mitohondrijus akumulējošus pašsalipes peptīdus.

2. Ģenētiskās atziņas un molekulārā profilēšana, izmantojot HuH7 šūnas: Atšķirīgās HuH7 šūnu līnijas, tostarp dažādi atvasinājumi un varianti, ir ļāvuši labāk izprast gēnu ekspresiju un konkrētu genomu marķieru lomu slimības gadījumā. Tādi paņēmieni kā Ramana spektroskopija, ko ieviesuši tādi pētnieki kā Jevgēņijs Gladilins, ir izmantoti HuH7 šūnās, lai veiktu molekulāro un šūnu profilēšanu, atklājot ieskatu šūnu reakcijā uz vīrusu infekciju. Ramana spektroskopijas potenciāls apvienojumā ar tādām metodēm kā kvantitatīvā proteomika ir veicinājis saimnieka šūnu reakciju izpēti, tostarp interferona reakciju un lipīdu pilienu izmaiņas, kas ir ļoti svarīgas, lai izprastu HCV replikāciju un SARS ietekmi. Var pētīt dažādu onkogēnu marķieru ekspresiju, lai izprastu to uzvedību, reaģējot uz jebkādu ārstēšanu, piemēram, pētījumā, kurā tika izmantotas HuH7 šūnas, lai izpētītu kaempferola savienojuma ietekmi uz MMP9 un AKT ceļa gēnu ekspresijas modeli. Šie ceļi regulē hepatocelulārās karcinomas metastāzes un invazivitāti. Citā nesen veiktā pētījumā tika pētīta arī Wnt/β-katinīna signalizācijas kaskādes gēnu loma HCC šūnu izdzīvošanā un augšanā.

3. Zāļu izstrāde: HuH7 šūnas tiek plaši izmantotas zāļu pret aknu vēzi skrīninga un izstrādes pētījumos. Ir veikti vairāki pētījumi, lai izpētītu daudzu augu ekstraktu, augu izcelsmes savienojumu, nanodaļiņu un citu ārstniecisko līdzekļu inhibīcijas potenciālu pret HCC. Pētījumā, kas veikts 2022. gadā, tika pētītas radionuklīda proapoptozes un pretvēža īpašības pret hepatocelulāro karcinomu, izmantojot HuH7 šūnu līniju.

4. HuH7 šūnas: HuH7 šūnas ir kļuvušas parstūrakmeni vīrusu infekciju un infekcijas slimību, jo īpaši C hepatīta vīrusa (HCV) un to mijiedarbības ar koronavīriem, piemēram, SARS-CoV-2, kas izraisa koronavīrusu slimību 2019. gadā (COVID-19), pētniecībā. Eksperimentālo HCV šūnu kultūru sistēmu (HCVcc) izstrāde, izmantojot HuH7 šūnas, ir ievērojami uzlabojusi mūsu iespējas pētīt HCV sarežģīto replikācijas procesu un HCV infekcijai būtiskos saimnieka faktorus. Tas ietver HCV RNS replikācijas efektivitātes un infekciozo virionu veidošanās pētījumus. Atšķirīgās HuH7 šūnu līnijas, tostarp senescentie un inficētie varianti, nodrošina daudzveidīgu paneli infekcijas daudzskaitlības, vīrusu pavairošanas un tādu vīrusu kā SARS inhibīcijas mehānismu izpētei.

Kopumā HuH7 šūnu izpēte aptver plašu zinātnisko pētījumu spektru, sākot no molekulārajiem mehānismiem, kas ir vīrusu infekciju pamatā, līdz detalizētām šūnu reakcijām, ko izraisa šie patogēni. Izmantojot HuH7 pētījumu prizmu, zinātnieki turpina atklāt saimnieka un vīrusa mijiedarbības sarežģīto dinamiku, veicinot pretvīrusu stratēģiju attīstību un mūsu izpratni par šūnu faktoriem, kas nosaka vīrusu slimību attīstību.

HuH-7 publikācijas

Ir daudz publikāciju, kurās HuH7 šūnu līnija izmantota dažādiem mērķiem. Šeit mēs esam minējuši dažas nesen publicētas un nozīmīgas publikācijas.

• Mitohondrijus mērķējošu peptīdu izmantošana kā jauns līdzeklis pret sorafenibu rezistentas hepatocelulārās karcinomas šūnu ārstēšanai.

Šis pētījums tika publicēts žurnālā Nature Scientific Reports 2021. gadā. Pētījumā tika izmantotas eksperimentāli inducētas sorafenibam rezistentas hepatocelulārās karcinomas šūnas (HuH7 šūnu līnija), lai izpētītu nesen izstrādāto Mito-FF (mitohondrijus akumulējošie pašsalipes peptīdi) proapoptozes un pretvēža iedarbību.

• Kaempferols kavē cilvēka hepatocelulārās karcinomas šūnu migrāciju, nomācot MMP-9 un Akt signalizāciju

Šo rakstu publicēja Po-Chung Ju un kolēģi žurnālā Environmental Toxicology 2021. gadā. Šajā pētījumā pētnieki pētīja augu izcelsmes savienojuma - kaempferola - antimetastatisko potenciālu pret hepatocelulārās karcinomas (HuH7) šūnām. Turklāt viņi pētīja arī signalizācijas ceļus, kas regulē aknu vēža šūnu metastāzes un invaziju.

• Dafnetīns kavē hepatocelulārās karcinomas šūnu izdzīvošanu, regulējot Wnt/β-katenīna signalizācijas ceļu

Šis raksts tika publicēts žurnālā Drug Development Research 2022. gadā. Šajā pētījumā izskaidrota dafnetīna savienojuma pretvēža loma pret HCC. Šis augu izcelsmes savienojums inhibē Wnt/β-katenīna signālu ceļu, lai ierobežotu vēža šūnu augšanu.

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

Šajā zinātniskajā rakstā, kas publicēts žurnālā "Drug Design, Development, and Therapy", aprakstīta EGFR signalizācijas loma hepatocelulārās karcinomas augšanā un metastāzēšanā. Pētījumā tika izmantotas HuH7 šūnas, lai izpētītu histona deacetilāzes 3 (HDAC3) inhibitora RGFP966 nomācošo iedarbību pret HCC, nomācot EGFR ceļa gēnus.

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

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

HuH-7 resursi: Protokoli, videoklipi un citi resursi

HuH7 šūnu līnijas kultivēšanai un uzturēšanai ir pieejami daudzi resursi. Šeit jūs uzzināsiet par pieejamajiem resursiem, kas izskaidro HuH7 šūnu kultivēšanas un transfekcijas protokolus un izglītojošus videoklipus.

Šūnu kultivēšanas protokoli

Turpmāk minētie resursi var palīdzēt 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 kultūras protokols

HuH7 transfekcijas protokoli

HuH7 šūnas transfekē dažādos veidos. Turpmākajos resursos sniegta plaša informācija par transfekcijas protokoliem, nepieciešamajiem reaģentiem un ķimikālijām, noderīgiem padomiem un piesardzības pasākumiem.

Ar HuH7 šūnu līniju saistītie videoklipi

Ir pieejami daudzi izglītojoši videoklipi par pamata subkultivēšanas, uzsējuma un transfekcijas protokoliem un citiem jautājumiem.

• Šūnu pasāža: Šis videoklips ir par šūnu līnijas kultivēšanaspamatprotokolu.

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

Bieži uzdotie jautājumi par HuH7 šūnu līniju un vīrusu pētījumiem