4T1 šūnas - būtiskas atziņas krūts vēža šūnu pētniecībā un pielietojumā
4T1 ir transplantējama peļu krūts vēža šūnu līnija. To plaši izmanto kā ģenētiski identisku in vitro audzēja modeli cilvēka krūts vēža izpētei. 4T1 šūnas ir ļoti invazīvas un tumorogēnas; tās mēdz metastāzēt no primārā audzēja vietas piena dziedzerī uz citām vietām, tostarp aknām, limfmezgliem, plaušām, kauliem un smadzenēm, tādējādi tās ir ideāli piemērotas krūts vēža metastāžu pētīšanai [1].
4T1 šūnu vispārīgās īpašības un izcelsme
Pirms darba ar šūnu līniju ir svarīgi zināt tās izcelsmi un vispārīgās īpašības. Šajā sadaļā mēs esam minējuši 4T1 krūts vēža šūnu pamatus. Piemēram, kas ir 4T1 šūnas? Kādas ir 4t1 šūnu līnijas īpašības? Kāda ir 4T1 šūnu līnijas izcelsme? Kāda ir 4T1 šūnu līnijas morfoloģija?
- 4T1 ir krūts audzēja šūnu līnija, kuras izcelsme ir krūts audzējs, kas spontāni radies peļu BALB/c celmam. Šīs augsti invazīvās un tumorogēnās šūnas augšanas un metastātiskas izplatīšanās ziņā precīzi atdarina cilvēka krūts vēža uzvedību. Konkrēti, 4T1 audzēja modelī tiek pētīts trīskārši negatīvs krūts vēzis (TNBC).
- 4T1 šūnas ir adherējošas un tām ir epitēlijšūnu morfoloģija.
4T1 un EMT-6 šūnu līnija
4T1 un EMT-6 ir neimūnģeniski peļu šūnu modeļi trīskārši negatīva krūts vēža pētījumiem. Šajā gadījumā 4T1 ir agresīvākas un invazīvākas audzēja šūnas nekā EMT-6 ar mazāk invazīvām īpašībām [2].
4T1 un 4T07 šūnas
4T07 arī ir peļu vēža šūnu līnija. Galvenā atšķirība starp 4T1 un 4T07 šūnām ir tāda, ka 4T1 šūnas var atstāt primāro audzēja vietu un izplatīties, veidojot redzamas sekundārās metastāzes, bet 4T07 šūnas nevar veidot redzamas metastāzes, neraugoties uz to, ka atstāj primāro vietu [3].
Informācija par 4T1 šūnu līnijas kultivēšanu
4T1 krūts vēža šūnu līnija piedāvā plašas pētniecības iespējas biomedicīnas jomā. Lai kultivētu šīs šūnas, jums jāizskata šādi galvenie punkti, kuros aprakstīts; kas ir 4T1 dubultošanās laiks? Kā kultivē 4T1 šūnas? Kāds ir 4T1 šūnu izsējas blīvums?
Galvenie punkti 4T1 šūnu kultivēšanai
|
Dubultošanās laiks: |
Krūts vēža šūnu 4T1 populācijas dubultošanās vidējais laiks ir 14 stundas. |
|
Adhēzijas vai suspensijas veidā: |
4T1 ir adherentu šūnu līnija. |
|
Subkultivēšanas attiecība: |
4T1 trīskārši negatīvai krūts vēža šūnu līnijai ir ieteicama sadalīšanas attiecība 1:6 un 1:8. Lai veiktu sadalīšanu, šūnas skalo ar PBS un inkubē ar enzīmu Accutase 8 līdz 10 minūtes. Disociētās šūnas savāc, centrifugējot, un resuspendē svaigā barotnē. Resuspendētās šūnas iepilda jaunā kolbā audzēšanai. |
|
Augšanas barotne: |
4T1 šūnu kultivēšanai izmanto RPMI 1640 barotni. lai nodrošinātu ideālu šūnu augšanu, barotnei pievieno 10 % fetālā liellopu seruma (FBS), 2,0 g/l NaHCO3 un 2,1 mM stabila glutamīna. |
|
Augšanas apstākļi: |
4T1 audzēja šūnas tiek turētas 37 °C mitrinātā inkubatorā ar 5 %CO2 pieplūdi. |
|
Uzglabāšana: |
lai saglabātu šūnu dzīvotspēju, 4T1 šūnas jāuzglabā temperatūrā zem -150 °C, t. i., elektriskā saldētavā vai šķidrā slāpekļa tvaika fāzē. |
|
Saldēšanas process un vide: |
4T1 šūnu līnijai ieteicams izmantot CM-1 vai CM-ACF. Priekšroka dodama lēnas sasaldēšanas metodei, jo tā aizsargā šūnu dzīvotspēju, ļaujot pakāpeniski pazemināt temperatūru par 1 °C. |
|
Atkausēšanas process: |
Atkausēšanas metode: sasaldēto šūnu flakonu dažas sekundes tur 37 °C ūdens vannā, līdz šūnas atdziest un paliek tikai neliels ledus gabaliņš. Šīs šūnas resuspendē svaigā barotnē un ielej kolbā kultivēšanai. Pēc 24 inkubācijas stundām barotni nomaina, lai no tās noņemtu sasalstošās barotnes sastāvdaļas. |
|
Bioloģiskās drošības līmenis: |
4T1 krūts vēža šūnu kultivēšanai ieteicama 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorija. |
4T1 šūnu līnija: Priekšrocības un trūkumi
Šajā raksta sadaļā tiks aplūkotas priekšrocības un trūkumi, kas saistīti ar 4T1 metastāžu modeli.
Priekšrocības
4T1 šūnu līnijas galvenās priekšrocības ir šādas:
- Audzējmainība:
4T1 ir augsti audzēja šūnu līnija. Šīm šūnām, injicējot tās pelei, var izveidot 4T1 singēniskās peles modeli krūts vēža pētījumiem. Tāpēc 4T1 modelis ir ideāli piemērots audzēja attīstības, augšanas un metastāžu pētīšanai. Turklāt tas ir noderīgs terapeitisko zāļu skrīningam un novērtēšanai.
- In vitro metastāžu modelis:
4T1 modelim piemīt dabiska metastāžu tendence, kas ļauj pētniekiem efektīvi izpētīt metastāžu procesā iesaistītos pamatmehānismus un ceļus. Turklāt 4T1 šūnas ir rezistentas pret 6thioguanīnu. Tas palīdz efektīvi noteikt mikrometastātiskas šūnas ar lielāku precizitāti salīdzinājumā ar citiem modeļiem, jo nav nepieciešams svērt mērķa orgānus un skaitīt mezglus.
Trūkumi
Ar 4T1 šūnu līniju saistītie trūkumi ir šādi:
- Agresivitāte/ātrs augšanas ātrums:
4T1 šūnu līnija ir ļoti agresīva trīskārši negatīva krūts vēža šūnu līnija. Straujās augšanas ātruma dēļ šīs šūnu līnijas izmantošana ilgtermiņa eksperimentos un eksperimentālo mainīgo lielumu kontrole kļūst sarežģīta.
Iegādāties 4T1 šūnu līniju: augstas kvalitātes krūts vēža modelis
4T1 šūnu līnija: Pielietojums vēža pētniecībā
4T1 peļu modeļa šūnu līnija ir vērtīgs pētniecības rīks vēža bioloģijas izpētei un jaunu ārstēšanas veidu novērtēšanai. Šeit ir uzskaitīti galvenie 4T1 šūnu lietojumi:
Vēža bioloģija
4T1 šūnu līniju plaši izmanto, lai pētītu vēža attīstību un augšanu. Tas ir ideāls in vitro modelis, lai pētītu un izpētītu dažādus šūnu un molekulāros mehānismus, kas saistīti ar audzēja progresēšanu un metastāzēm. Turklāt tā var atklāt šūnu signalizācijas ceļu, mikrovides un gēnu ekspresijas nozīmi šajos procesos. 2019. gadā veiktajos pētījumos tika izmantotas 4T1 šūnas, lai atklātu vēža šūnu invazijas un migrācijas virzītājmehānismus. Rezultāti atklāja, ka ir iesaistīti STAT3, MMP2 un MMP9 gēni, un šo gēnu inhibīcija var ievērojami ierobežot vēža šūnu migrāciju un invazi [4]. Līdzīgi pētījumi ir norādījuši arī uz vairākiem citiem signālu ceļiem, kas iesaistīti audzēju attīstībā un metastāzēšanā.
Turklāt 4T1 modelis ir noderīgs, lai izprastu krūts vēža mikrovidi, tostarp imūno šūnu infiltrāciju un primāro audzēja augšanu. Pētījumi, kuros galvenā uzmanība pievērsta 4T1 audzēja mikrovidei, ir snieguši nozīmīgu ieskatu par imūno šūnu un citokīnu, piemēram, CXCL13 ekspresijas, lomu audzēja progresēšanā. Modelis palīdz arī pētīt metastātiskās nišas un audzēja metastāzes, jo īpaši vēla stadijas krūts vēža gadījumā, kad dominē krūts dziedzera karcinomas kolonizācija.
Vēža terapijas pētījumi
4T1 šūnu līniju plaši izmanto vēža terapijas pētījumos, lai pārbaudītu un novērtētu jaunus ārstēšanas veidus. Pētījumā tika pētīts no rozmarīna ekstrakta sintezētu zaļo dzelzs nanodaļiņu (Rosemary-FeNPs) un tīra rozmarīna ekstrakta citotoksiskais potenciāls uz 4T1 šūnu līniju. Pētījuma rezultāti liecina, ka rozmarīna-FeNPs ir daudzsološākas nekā tīrais ekstrakts [5]. Līdzīgi 2021. gadā veiktajā pētījumā tika pētīts ingvera ekstrakta pretvēža potenciāls 4T1 krūts vēža šūnās un 4T1 peles modelī [6].
Papildus dabiskajiem ekstraktiem tradicionālo ķīmijterapeitisko līdzekļu efektivitātes novērtēšanai izmanto 4T1 šūnu līniju. Piemēram, pētījumi, kuros kombinēta cisplatīna un citu terapiju, liecina par pastiprinātu audzēja šūnu bojāeju un samazinātu audzēja progresēšanu 4T1 modelī. Firefly luciferāzes ieviešana 4T1 šūnās ir ļāvusi reāllaikā attēlot audzēja augšanu un metastātisku fenotipu, tādējādi atvieglojot dažādu ārstēšanas veidu ietekmes novērtēšanu.
Turklāt 4T1 šūnu līnijas rezistence pret 6thioguanīnu ir atvieglojusi pētījumus par mikrometastātiskām šūnām, uzlabojot metastāžu noteikšanu un analīzi. Šai šūnu līnijai ir arī būtiska nozīme pretvēža imunitātes un imūnterapijas ietekmes pētījumos, jo īpaši ortotopisko peļu modeļu kontekstā, kur pētnieki var precīzi imitēt cilvēka vēzi.
Kopumā 4T1 šūnu līnija joprojām ir neaizstājams instruments onkoloģiskajos pētījumos, sākot no vēža bioloģijas pamatmehānismu izpratnes līdz jaunu terapeitisko stratēģiju izstrādei un testēšanai.
4T1 šūnas: Pētniecības publikācijas
Šajā rakstu sadaļā tiks aplūkotas dažas interesantas un visvairāk citētas publikācijas par 4T1 šūnām.
Šis raksts publicēts 2018. gadā žurnālā Journal of Photochemistry and Photobiology. Pētījumā ierosināts, ka no Madhuca longifolia sintezētas sudraba nanodaļiņas iedarbojas antiproliferatīvi uz 4T1 audzēja šūnām caur šūnu sieniņu degradāciju un ROS veidošanos.
Verbaskozīda citotoksicitāte un apoptozes iedarbība uz krūts vēža 4T1 šūnu līniju
Šajā pētījumā, kas publicēts žurnālā BMC Pharmacology and Toxicology (2021), ierosināts, ka dabīgais savienojums verbaskozīds izraisa apoptozes iedarbību 4T1 krūts vēža šūnās, izmantojot TLR4 signalizāciju.
Eupatorīns nomāca audzēja progresēšanu un uzlaboja imunitāti 4T1 mātītes krūts vēža modelī
Šis pētījums tika publicēts žurnālā Integrative Cancer Therapies 2020. gadā. Šajā pētījumā tika izmantotas 4T1 šūnas, lai izstrādātu 4T1 singēniskās peles modeli, un ar tā palīdzību tika pētīts Eupatorīna pretvēža potenciāls. Eupatorīns aizkavēja audzēja attīstību 4T1 peļu modelī.
Šajā pētījumā, kas publicēts Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2018), tika ierosināts, ka ārstniecības augam - Viola odorata - ir potenciāla citotoksiska iedarbība uz 4T1 šūnām.
Šajā pētījumā ierosināts, ka ar docetakselu pildītas cietās lipīdu nanodaļiņas (ar DTX pildītas SLN) var būt daudzsološs līdzeklis krūts vēža ārstēšanai un metastāžu novēršanai, jo tās ierobežo 4T1 šūnu vēža augšanu un plaušu metastāzes.
4T1 šūnu līnijas resursi: Protokoli, videomateriāli un citi resursi
Turpmāk ir sniegti daži resursi par 4T1 šūnām:
- 4T1 transfekcijas pamācība: Šajā video ir soli pa solim aprakstīta 4T1 šūnu līnijas transfekcijas veikšana.
- Šūnu līnijas subkultivēšana: Šajā videoklipā ir izskaidrots adherento šūnu līniju subkultivēšanas protokols.
Šajā saitē ir norādīts šūnu kultivēšanas protokols 4T1 šūnām:
- 4T1 šūnu līnija: Šajā tīmekļa vietnes saitē ir sniegta visa noderīgā informācija par 4T1 kultūru apstrādi. Tajā ir informācija par barotnēm, kriokonservētu kultūru un proliferējošu kultūru apstrādes protokoli.
Biežāk uzdotie jautājumi par 4T1 šūnu līniju
Atsauces
- Pulaski, B.A. un S. Ostrand-Rosenberg, Mouse 4T1 breast tumor model. Curr Protoc Immunol, 2001. 20. nodaļa: p. 20.2. nodaļa.
- Maxwell, K.G., Immunomodulation of Breast Cancer Cells for Whole Tumor Vaccination. 2016.
- Walker, I., et al., Mammas audzēji izraisa centrālo pro-iekaisuma citokīnu ekspresiju, bet ne uzvedības deficītu Balb/C pelēm. Scientific Reports, 2017. 7(1): p. 1-13.
- Li, Y., et al., Inhibition of Stat3 signaling pathway by natural product pectolinarigenin attenuates breast cancer metastasis (Li, Y., et al., Stat3 signalizācijas ceļa kavēšana ar dabas produktu pektolinarigenīnu vājina krūts vēža metastāzes). Frontiers in Pharmacology, 2019. 10: p. 1195.
- Farshchi, H.K., et al., Green synthesis of iron nanoparticles by Rosemary extract and cytotoxicity effect evaluation on cancer cell lines. Biocatalysis and agricultural biotechnology, 2018. 16: p. 54-62.
- Gholizadeh, A.P., et al., Effect of Ginger Extract on 4T1 Breast Cancer Cell Line in Balb/c Mouse. Clinical Cancer Drugs, 2021. 8(1): p. 43-49.