P19 šūnas - Embrionālās karcinomas pētījumi, izmantojot P19 šūnas
P19 ir peļu embrionālās karcinomas šūnu līnija. To plaši izmanto biomedicīniskajos pētījumos, galvenokārt attīstības bioloģijas, cilmes šūnu bioloģijas, šūnu diferenciācijas un zāļu skrīninga izpētē. Tā kā P19 šūnām piemīt diferenciācijas spēja, tās var būt noderīgas, pētot sarežģītus bioloģiskos procesus, piemēram, audu veidošanos un agrīno embrionālo attīstību. Šajā rakstā mēs aplūkosim no pelēm iegūtu P19 šūnu pamatus.
P19 šūnu vispārīgās īpašības un izcelsme
Pirms sākt strādāt ar šūnu līniju, ir svarīgi zināt tās vispārīgās īpašības un izcelsmi. Šajā sadaļā tiks aplūkoti šādi jautājumi: Kas ir P19 šūnu līnija? Kāds ir P19 šūnu izmērs? Kāda ir P19 šūnu izcelsme?
- P19 ir pluripotentas embrionālās karcinomas šūnu tips, kas sākotnēji iegūts no teratokarcinomas, kura attīstījusies C3H/He pelēm. Šo šūnu līniju 1982. gadā pirmo reizi izveidoja McBurney un Rogers.
- P19 šūnas var nepārtraukti augt barotnē ar seruma piedevu. Tās var diferencēties citos šūnu tipos, ja tiek pakļautas tādu netoksisku zāļu iedarbībai kā retinoīnskābe un dimetilsulfoksīds (DMSO) [1].
- Šīm peļu karcinomas šūnām ir epitēlijam līdzīga morfoloģija.
- P19 šūnu līnijai ir euploīds vīriešu kariotips (n=40; XY).
Informācija par P19 šūnu kultivēšanu
P19 šūnu līniju plaši kultivē pētniecības laboratorijās, pateicoties tās unikālajām īpašībām. Tās kultivēšana ir vienkārša un viegli veicama. Šajā sadaļā ir minēta visa svarīgākā informācija, kas nepieciešama P19 šūnu kultūras uzturēšanai un audzēšanai. Mēs uzzināsim: Kāds ir P19 šūnu dubultošanās laiks? Kā kultivēt P19 šūnu līniju? Vai P19 ir adherentu šūnu līnija?
P19 šūnu kultivēšanas galvenie punkti
|
Dubultošanās laiks: |
P19 šūnu līnijas dubultošanās laiks ir aptuveni 2 līdz 3 dienas. |
|
Adhēzijas vai suspensijas veidā: |
P19 embrionālās karcinomas šūnu līnija ir adherenta. |
|
Subkulturēšanas attiecība: |
P19 šūnas subkultivējamas ik pēc 48 stundām, un šīm šūnām jāsaglabā dalīšanas attiecība 1:10. Adherētās šūnas mazgā ar 1 X fosfātu buferšķīdumu un inkubē ar Accutase, līdz šūnas disociējas. Šūnām pievieno barotni un novāc, veicot centrifugēšanu. Savāktās šūnas uzmanīgi resuspendē un iepilda jaunās kolbās. |
|
Augšanas barotne: |
P19 šūnu kultivēšanai izmanto DMEM/Ham's F12 barotni, kas satur 5 % fetālā liellopu seruma, 3,1 g/l glikozes, 1,6 mM L-glutamīna, 1,0 mM nātrija piruvāta, 15 mM HEPES un 1,2 g/l NaHCO3. |
|
Augšanas apstākļi: |
P19 embrionālās karcinomas šūnu līnijas audzēšanai un kultivēšanai ir nepieciešams mitrināts inkubators 37 °C temperatūrā ar 5 % CO2 pieplūdi. |
|
Uzglabāšana: |
Lai ilgāk saglabātu šūnu dzīvotspēju, sasaldēti P19 šūnu flakoni jāuzglabā saldētavā temperatūrā zem -150 °C vai šķidrā slāpekļa tvaika fāzē. |
|
Sasaldēšanas process un vide: |
P19 šūnu sasaldēšanai var izmantot CM-1 vai CM-ACF barotni, izmantojot lēnas sasaldēšanas metodi, kas pasargā šūnas no jebkāda šoka un saglabā to dzīvotspēju. |
|
Atkausēšanas process: |
P19 sasaldētās šūnas var atkausēt 37 °C ūdens vannā, strauji maisot flakonu 40 līdz 60 sekundes. Šūnām pievieno svaigu barotni un centrifugē, lai atdalītu sasalstošās barotnes elementus. Šūnu paliktni atkal resuspendē, un šūnas ielej jaunā kolbā audzēšanai. |
|
Bioloģiskās drošības līmenis: |
P19 šūnu līnijai nepieciešami 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorijas apstākļi. |
P19 šūnu līnija: Priekšrocības un trūkumi
Šajā sadaļā tiks apskatītas P19 šūnu līnijas priekšrocības un trūkumi.
Priekšrocības
- Diferenciācijas potenciāls: P19 šūnas var diferencēties dažādos šūnu tipos, tostarp kardiomiocītos, neironos un mikrogliālajās šūnās. Diferenciācijai ir nepieciešamas netoksiskas zāles, piemēram, retinoīnskābe un dimetilsulfoksīds (DMSO). Retīnskābe veicina neironu, mikrogliju un astrogliju attīstību, savukārt DMSO iniciē kardiomiocītu un gludās muskulatūras šūnu attīstību. Tādējādi P19 šūnas ir noderīgas šūnu diferenciācijas un attīstības procesu izpētei
- Modelēšanas sistēma: P19 pluripotentā embrionālā karcinoma šūnu līnija ir vērtīgs modelis agrīnas embrionālās attīstības izpētei. Pētnieki izmanto P19 šūnas, lai noskaidrotu šūnu signalizācijas ceļus un šajos procesos iesaistītos šūnu un molekulāros mehānismus
Trūkumi
- Murina izcelsme: P19 ir peļu embrionālās karcinomas šūnu līnija. Tādējādi ar šīm šūnām veikto pētījumu rezultāti var nebūt pilnībā attiecināmi uz cilvēka bioloģiju un procesiem
P19 šūnu izmantošana pētniecībā
P19 šūnas var izmantot vairākos pētījumos, pateicoties to diferenciācijas spējai un nozīmei attīstības bioloģijā un cilmes šūnu pētniecībā. Daži no svarīgākajiem P19 embrionālās karcinomas šūnu izmantošanas veidiem pētniecībā ir šādi:
- Šūnu diferenciācijas pētījumi: Kā zināms, P19 šūnas var diferencēties par neironiem, mikrogliālām, gludās muskulatūras šūnām un kardiomiocītiem, tāpēc tās plaši izmanto šūnu diferenciācijas procesu pētīšanai. Turklāt tās palīdz pētīt nervu un sirds attīstību un tās pamatā esošos mehānismus. 2018. gadā veiktajā pētījumā konstatēts, ka reaktīvās skābekļa sugas (ROS) virza P19 šūnu diferenciāciju konkrētos šūnu tipos un novērš citu tipu indukciju [3]. Citā pētījumā tika pētīts retinoīnskābes mediētais nervu diferenciācijas process un konstatēta PI3K/Akt/GSK3β signalizācijas ceļa iesaistīšanās [4].
- Attīstības bioloģija: P19 šūnas ir nenovērtējams modelis agrīnas embrionālās attīstības izpētei. Tās palīdz pētniekiem izprast sarežģītus bioloģiskos procesus, piemēram, audu veidošanos embrija attīstības laikā. Pētījumā tika izmantotas P19 šūnas un pētīti kambaru starpsienas defekta (VSD) veidošanos veicinošie molekulārie faktori. Rezultāti atklāja, ka garā nekodējošā RNS SNHG6 veicina VSD, negatīvi regulējot miRNA-101 un aktivizējot Wnt/β-katenīna ceļu [5].
- Zāļu testēšana: P19 peļu embrionālās karcinomas šūnu līniju izmanto arī potenciālo zāļu kandidātu pārbaudei. Pētījumā tika izmantoti diferencētu P19 šūnu neironi un pētīta sintētiskā L-Dopa un Mucuna pruriens sēklu ūdens ekstrakta neiroprotektīvā acetilholīnesterāzes inhibējošā ietekme. Rezultāti parādīja, ka augu ekstrakts uzrāda daudzsološus rezultātus salīdzinājumā ar L-Dopa [6].
P19 šūnu līnijas iegāde šodien
P19 šūnas: Pētniecības publikācijas
Šajā rakstu sadaļā tiks aplūkotas dažas interesantas pētniecības publikācijas, kurās izmantotas P19 šūnas.
Šis raksts tika publicēts 2017. gadā žurnālā Oncology Reports. Pētījumā ierosināts, ka hipofīzes dzimumhormoni nosaka teratokarcinomas šūnu līniju, tostarp P19 šūnu, adhēziju, proliferāciju un migrāciju.
Garā nekodējošā RNS uc. 4 ietekmē šūnu diferenciāciju, izmantojot TGF-beta signalizācijas ceļu
Šajā publikācijā žurnālā Experimental & Molecular Medicine (2018) tika izmantotas P19 šūnas un pētīta garās nekodējošās RNS uc.4 funkcija. Rezultāti atklāja, ka uc.4 ietekmē šūnu diferenciāciju, modulējot TGF beta signalizācijas ceļu.
Šis pētnieciskais raksts tika publicēts 2018. gadā žurnālā Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. Pētījumā konstatēts, ka dabiskais smadzeņu audu ekstrakts un trīsdimensiju šūnu kultūra var paātrināt P19 embrionālās karcinomas šūnu diferenciāciju par nervu šūnām.
Šis pētījums tika publicēts žurnālā Journal of Ethnopharmacology 2020. gadā. Pētījumā tika ierosināts, ka Cichorium intybus L. lapu ekstrakts var inducēt P19 embrionālo karcinomu šūnu diferenciāciju par insulīnu ražojošām aizkuņģa dziedzera β šūnām.
Šis pētījums publicēts žurnālā Molecules (2022). Šajā pētījumā tika pētīta Mucuna pruriens sēklu ekstrakta neiroprotektīvā un acetilholīnesterāzes inhibējošā ietekme uz P19 šūnu neironiem.
P19 šūnu līnijas resursi: Protokoli, videomateriāli un citi resursi
Tālāk ir sniegti daži resursi par P19 šūnām.
- P19 šūnu neironu diferenciācijas protokols: Šajā rakstā ir P19 šūnu neironu diferenciācijas protokols un cita noderīga informācija par P19 šūnu diferenciāciju.
- P19 šūnu transfekcija: Šī saite palīdzēs apgūt P19 šūnu transfekcijas protokolu.
Šajā saitē ir sniegts P19 šūnu kultivēšanas protokols.
- P19 šūnas: Šajā tīmekļa vietnē atrodama visa noderīgā informācija par P19 šūnu līniju, tostarp tās kultivēšanas nosacījumi, P19 šūnu barotnes, šūnu sadalīšana un daudz kas cits.
P19 šūnu līnijas izpēte: Biežāk uzdotie jautājumi
Atsauces
- McBurney, M.W., P19 embrionālās karcinomas šūnas. Int J Dev Biol, 1993. 37(1): p. 135-40.
- Bressler, J., et al., P19 embrionālās karcinomas šūnu līnija: A Model To Study Gene-Environment Interactions. Cell Culture Techniques, 2011: p. 223-240.
- Pashkovskaia, N., U. Gey, and G. Rödel, Mitochondrial ROS direct the differentiation of murine pluripotent P19 cells. Stem Cell Research, 2018. 30: p. 180-191.
- Fu, F. un citi, All-trans-retinoīda skābe inducē P19 šūnu diferenciāciju neironos, kas iesaistīti PI3K/Akt/GSK3β signalizācijas ceļā. Journal of Cellular Biochemistry, 2020. 121(11): p. 4386-4396.
- Jiang, Y., et al., Long noncoding RNA SNHG6 contributes to ventrikulāro starpsienu defektu veidošanos caur miR-101 negatīvu regulāciju un Wnt/β-catenin ceļa aktivizāciju. Die Pharmazie-An International Journal of Pharmaceutical Sciences, 2019. 74(1): p. 23-28.
- Kamkaen, N., et al, Mucuna pruriens seed aqueous extract improved neuroprotective and acetylcholinesterase inhibitory effects compared with synthetic L-dopa. Molecules, 2022. 27(10): p. 3131.