U937 šūnas - monocītiskās leikēmijas pētījumu un progresa modelis
U937 šūnu līnija, kas ir plaši izmantots in vitro modelis biomedicīnas pētījumos, ir iegūta no promonocītiskas līnijas, kas sniedz vērtīgu ieskatu mieloīdo šūnu šūnu dinamikā. Šajā rakstā aplūkota U937 šūnu līnijas izcelsme, vispārējās īpašības un daudzveidīgais pielietojums, kas ir neatņemama sastāvdaļa, lai izprastu imūnšūnu molekulāros mehānismus un signalizācijas ceļus, jo īpaši saistībā ar akūtu mieloīdu leikēmiju (AML).
U937 šūnu izcelsme un vispārīgās īpašības
Šajā sadaļā tiks izskaidrota U937 šūnu līnijas izcelsme un pamatīpašības. Jūs uzzināsiet par U937 leikēmijas šūnu līnijas būtību, tās šūnu identitāti, iegūšanu un galvenajām īpašībām, kas padara to par galveno modeli pētniecībā.
U937 šūnas, ko Sundstroms un Nilsons 1976. gadā izveidoja no 37 gadus veca baltādaina vīrieša ar ģeneralizētu histiocītu limfomu pleiras izplūduma, pārstāv unikālu promonocītu fenotipu [1]. Šīm šūnām piemīt monocītu-makrofāgu šūnu tipam raksturīga morfoloģija ar apaļas formas struktūru un vidējo diametru aptuveni 14 μm, ar virsmas marķieriem, piemēram, cilvēka DC-SIGN proteīnu, kas ir izšķirošs to lomai imunoloģiskos pētījumos. U937 šūnu līnijas spēja diferencēties par dažādām imūnšūnām, tostarp monocītiem, makrofāgiem un pat dendrītšūnām, iedarbojoties noteiktiem stimuliem, ir ļoti interesanta, jo tā piedāvā dinamisku sistēmu šūnu diferenciācijas procesu izpētei.
U937 šūnu repertuārs ietver arī spēju ekspresēt amelogenīnu - marķieri, kas bieži pētīts saistībā ar asinsrites prekursoru šūnām un anomālu hromosomu, jo īpaši 16. hromosomas daļas, novērtēšanu, kas pamato tās kā bagātīga resursa statusu Vēža šūnu līniju enciklopēdijā. Izmantojot tādus paņēmienus kā 3D šūnu kultivēšana un uzlabota attēlveidošana, U937 šūnas nodrošina gandrīz vivo situāciju, ļaujot pētniekiem novērot šūnu uzvedību un mijiedarbību fizioloģiski atbilstošākā vidē.
U937 šūnu līnija: Kultivēšanas informācija
Zinot šādu svarīgāko informāciju par U937 šūnu kultivēšanu, darbs ar tām var būt vieglāks un efektīvāks. Jūs uzzināsiet: Kāds ir U937 šūnu dubultošanās laiks? Vai U937 šūnu līnija ir adherenta vai suspensijas? Kas ir U937 barotne? Kā kultivēt U937 šūnas?
Galvenie punkti U937 šūnu kultivēšanai
|
Populācijas dubultošanās laiks: |
U937 šūnu vidējais populācijas dubultošanās laiks ir 36 stundas. Tomēr tas var svārstīties no 48 līdz 72 stundām. |
|
Adhēzijas vai suspensijas veidā: |
U937 makrofāgi ir apaļas formas un aug suspensijas kultūrās. |
|
Sēšanas blīvums: |
u937 šūnām ieteicamais izsējas blīvums ir 1 x105 šūnas/ml. Suspensētām šūnām nav nepieciešams pasāžas šķīdums. Tās atšķaida ar svaigu barotni un saskaita. Šūnas izsēj jaunā kolbā ar vajadzīgo šūnu blīvumu. |
|
Augšanas barotne: |
U937 šūnu kultūru uztur RPMI 1640 barotnē. Šai barotnei pievieno 2,0 mM L-glutamīna, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glikozes un 10 % FBS, lai nodrošinātu optimālu šūnu augšanu. Barotni nomaina 1 līdz 2 reizes nedēļā. |
|
Augšanas apstākļi (temperatūra, CO2): |
U937 šūnu kultūrām ideālai augšanai nepieciešams 37 °C mitrināts inkubators ar 5 % CO2 pieplūdi. |
|
Uzglabāšana: |
U937 šūnas uzglabā šķidrā slāpekļa tvaika fāzē vai temperatūrā zem -150 °C, lai ilgāk saglabātu šūnu dzīvotspēju. |
|
Sasaldēšanas process un barotne: |
CM-1 vai CM-ACF sasaldēšanas barotni izmanto cilvēka makrofāgu šūnu līnijas U937 sasaldēšanai. Ieteicama lēna sasaldēšanas metode (pakāpeniska temperatūras pazemināšana par 1 °C), lai aizsargātu maksimālu šūnu dzīvotspēju. |
|
Atkausēšanas process: |
Sasaldētos flakonus tur 37 °C ūdens vannā, līdz paliek neliels ledus gabaliņš. Šūnām pievieno svaigu barotni un centrifugē. Barotni izvada, šūnu granulas resuspendē un ielej jaunā kolbā. U937 šūnām ir salīdzinoši ātra sasalšanas atjaunošanās. |
|
Bioloģiskās drošības līmenis: |
U937 šūnu kultivēšanai ieteicams izmantot 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorijas. |
U937 šūnu priekšrocības un trūkumi
U937 šūnām piemīt unikāls plusu un mīnusu apvienojums, kas padara tās par ideālu pētniecības instrumentu. Turpmāk ir aplūkotas U937 šūnu kultūras galvenās priekšrocības un trūkumi.
Priekšrocības
U937 šūnu līnijas galvenās priekšrocības ir šādas:
- Augstāka stabilitāte: U937 šūnu līnijai ir augsta stabilitāte, jo tā ir histiocītiskas izcelsmes, salīdzinot ar primārajām asins leikēmijas šūnām. Turklāt šīs šūnas var kultivēt neierobežotu laiku, un tās ir ģenētiski homogēnas, tādējādi kalpo kā ērts modelis pētījumiem.
- Diferenciācija: U937 šūnām ir spēja diferencēties par citām imūnšūnām, piemēram, monocītiem, makrofāgiem vai dendrītšūnām, ja tās tiek pakļautas stimuliem. Tas palīdz izprast šūnu mehānismus, kas saistīti ar imūnās atbildes reakcijas veidošanos.
- Austrumu uzturēšana: U937 šūnas ir viegli kultivēt un uzturēt pētniecības laboratorijās. U937 šūnu kultivēšanai nav sarežģītu procedūru vai protokolu.
Trūkumi
Šeit ir daži ar U937 šūnu līniju saistīti trūkumi.
- Hromosomu anomālijas: U937 šūnām ir hromosomu aberācijas, tostarp translokācijas. Tas var ietekmēt eksperimentu rezultātus un rezultātu reproducējamību.
U937 monocītu šūnu līnija imunoloģiskiem un hematoloģiskiem pētījumiem
U937 šūnu līnijas pielietojums pētniecībā
U937 šūnas - histiocītu limfomas šūnu līnija - kalpo kā nenovērtējams modelis dažādiem bioloģiskiem pētījumiem. Tās ir īpaši novērtētas mieloīdo šūnu pētniecībā, jo īpaši kā makrofāgu modeļi, pateicoties to spējai noteiktos apstākļos diferencēties par makrofāgiem līdzīgām šūnām. U937 šūnu līnija atvieglo makrofāgu funkciju, tostarp fagocītiskās aktivitātes un citokīnu neirobioloģijas izpēti, kas ir ļoti svarīga, lai izprastu iekaisuma reakcijas un imūnregulāciju. Šai šūnu līnijai piemīt arī primāriem monocītiem līdzīgas īpašības, kas ļauj pētniekiem pētīt imūnšūnu uzvedības nianses, neizmantojot primāro šūnu mainīgumu.
- Citoģenētika: Citoģenētiskās raksturošanas jomā U937 šūnas ir bijušas izšķirošas, pētot 11. hromosomu un 16. hromosomas daļas, jo īpaši attiecībā uz centromēru uztveršanu un homologo hromosomu uzvedību. Pētnieki izmanto šīs šūnas, lai izpētītu genoma reorganizāciju un genoma nestabilitāti, kas ir būtiski, lai izprastu vēža progresēšanas pamatus, tostarp histiocitisko limfomu, no kuras ir iegūtas U937 šūnas. Šūnu līnija nodrošina precīzu kariotipa informāciju, padarot to par lielisku instrumentu hromosomu anomāliju un hromosomu pārkārtojumu izpētei, jo īpaši to, kas saistīti ar hromosomu 20 pārkārtojumiem.
- Monocītu/ makrofāgu bioloģija: U937 šūnu līnija kalpo kā izcils modelis monocītu un makrofāgu funkciju un regulācijas noskaidrošanai. Tas ietver tādu aspektu izpēti kā fagocitoze, antigēnu prezentācija un citokīnu ražošana. Proti, 2023. gada pētījumā tika izmantotas U937 šūnas, lai izpētītu glikomakropeptida ietekmi uz cilvēka makrofāgu šūnu iekaisuma reakciju. Šis pētījums uzsvēra glikomakropeptida pretiekaisuma īpašības, demonstrējot citokīnu līmeņa samazināšanos šajās šūnās [2].
- Vēža pētījumi: Onkoloģijas jomā U937 šūnas ir ļoti noderīgas, pētot vēža pamatā esošos šūnu mehānismus un signalizācijas ceļus. Tās ir arī ļoti svarīgas pretvēža zāļu skrīningā un jaunu vēža terapiju novērtēšanā. Atbilstoši šim pielietojumam pētījumā tika izmantota U937 mieloīdu leikēmijas šūnu līnija, lai novērtētu svaigu un tvaicētu kāpostu sulu pretvēža iedarbību. Šā pētījuma rezultāti liecināja, ka sula veicina proapoptozes aktivitāti vēža šūnās, izmantojot no kaspāzes atkarīgu ceļu [3].
- Toksikoloģiskie pētījumi: U937 šūnas tiek izmantotas arī vides piesārņotāju un dažādu ķīmisko vielu citotoksiskās iedarbības izpētei. Piemēram, vienā pētījumā U937 šūnu līnija cita starpā tika izmantota, lai novērtētu polietilēna mikroplastmasas potenciālo citotoksisko ietekmi [4]. Šis un citi pētījumi uzsver U937 šūnu nozīmi toksikoloģijā, nodrošinot modeli, lai izprastu vielu mijiedarbību ar cilvēka monocītiskajām šūnām un to potenciālo ietekmi uz cilvēka veselību.
Izmantojot konfokālo lāzerskenēšanas mikroskopiju, pētnieki var vizualizēt un kvantificēt U937 šūnu fagocītisko aktivitāti, palīdzot fenotipizēt to reakciju uz dažādiem stimuliem, tostarp infekcijas izraisītājiem. Šādu pētījumu precizitāti vēl vairāk uzlabo šūnu līniju ontoloģijas un precīza kariotipa informācija.
U937 šūnas: Pētniecības publikācijas
Turpmāk uzskaitīti daži interesanti un nozīmīgi pētījumi, kuros izmantotas U937 šūnas.
Magnoflorīns pastiprina LPS aktivētas proiekaisuma reakcijas, izmantojot MyD88 atkarīgus ceļus U937 makrofāgosŠajā pētījumā, kas publicēts žurnālā Planta Medica (2018), ierosināts, ka no auga Tinospora crispa iegūtam galvenajam bioaktīvajam metabolītam ir liels potenciāls palielināt U937 makrofāgu imūnās atbildes reakcijas.
Peganum harmala sēklu ekstrakta ietekme uz slāpekļa oksīdu U937 monocītos un makrofāgosŠis pētnieciskais darbs tika publicēts žurnālā International Journal of Medical Laboratory 2020. gadā. Šajā pētījumā pētnieki novērtēja Peganum harmala sēklu ekstrakta iespējamo ietekmi uz slāpekļa oksīda veidošanos U937 monocītos un makrofāgos.
Polietilēna mikroplastmasas potenciālās toksicitātes novērtējums uz cilvēka iegūtajām šūnu līnijāmŠajā pētījumā, kas publicēts zinātniskajā žurnālā Science of the Total Environment (2022), tika novērtēta vides piesārņotāju, t. i., polietilēna mikroplastmasas, potenciālā citotoksiskā ietekme uz U937, THP-1 un citām trim cilvēka šūnu līnijām.
Vitex trifolia L. lapu ekstraktu un fitokonstituentu ietekme uz citokīnu veidošanos cilvēka U937 makrofāgosŠis pētījums tika publicēts 2020. gadā žurnālā BMC Complementary Medicine and Therapies. Pētījumā tika pētīta dažādu no Vitex trifolia L. augu lapām pagatavotu ekstraktu ietekme uz citokīnu veidošanos U937 makrofāgos.
Zemas jonizējošā starojuma devas iedarbība nomāc šūnu ciklu un olbaltumvielu sintēzes ceļus in vitro cilvēka primārajos keratinocītos un U937 šūnu līnijāsŠajārakstā, kas publicēts žurnālā PLOS One (2018), tika pētīta zemas jonizējošā starojuma devas potenciālā ietekme uz U937 šūnu līniju un primārajiem keratinocītiem
Resursi par U937 šūnu līniju: U937 resursu avoti: protokoli, videoklipi un citi
U937 šūnas ir plaši izmantots pētniecības rīks. Šeit ir minēti daži vērtīgi resursi, kas izskaidro U937 šūnu kultivēšanas un diferenciācijas protokolu:
- U937 diferenciācijas protokols: Šajā dokumentā ir iekļauts U937 šūnu diferencēšanas protokols. Turklāt tajā ir arī U937 cilvēka mieloīdās leikēmijas šūnu kultivēšanas protokols
- Suspensijas šūnu subkultūra: Šis ir videoieraksts, kurā parādīts vispārīgs protokols tādu suspensijas šūnu līniju kā U937 subkulturēšanai.
- U937 šūnu līnija: Šajā tīmekļa vietnē ir daudz informācijas par U937 šūnām. Tajā aprakstīti U937 monocītu un makrofāgu subkulturēšanas, sasaldēšanas un atkausēšanas protokoli.
U937 šūnu līnijas pētniecības lietojumprogrammas bieži uzdotie jautājumi
Atsauces
- Chanput, W., V. Peters un H. Wichers, THP-1 un U937 šūnas. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: 147-159. lpp.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Glikomakropeptida aizsargājošā ietekme uz U937 makrofāgu iekaisuma reakciju. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Fresh and Steamed Chinese Kale Juice Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines (Polietilēna mikroplastmasas potenciālās toksicitātes novērtējums uz cilvēka iegūtajām šūnu līnijām ). Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J. J. Mes un H. J. Wichers, THP-1 šūnu līnija: in vitro šūnu modelis imūnmodulācijas pieejai. International immunopharmacology, 2014. 23(1): 37-45. lpp.