PC-12 šūnas - PC-12 šūnu ietekme neirobioloģiskajos un neironu pētījumos
PC-12 ir imortizēta žurku neironu šūnu līnija, ko izmanto neirobioloģiskajos pētījumos. Tā ir vērtīgs pētniecības rīks neironu šūnu diferenciācijas un proliferācijas izpētei. Turklāt pētnieki izmanto šīs šūnas, lai pētītu nervu fizioloģiju, šūnu signalizācijas ceļus un neirotoksicitāti. Turklāt tās izmanto arī zāļu testēšanā un izstrādes pētījumos.
Vispārīga informācija un PC-12 šūnu līnijas izcelsme
Pirms sākt darbu ar šūnu līniju, ir ļoti svarīgi izprast tās vispārīgās īpašības un izcelsmi. Šī sadaļa palīdzēs jums uzzināt svarīgu informāciju par PC12 šūnu līniju. Šeit jūs uzzināsiet: Kas ir PC12 šūnu līnija feohromocitomas gadījumā? Kā tiek diferencētas PC12 šūnas? Kāda ir PC12 izcelsme? Kāds ir PC12 šūnas izmērs?
- PC12 neironu šūnas ir līdzīgas augļa neironu primārajai kultūrai. Tās tika iegūtas no žurkas virsnieru smadzeņu smadzeņu feohromocitomas. Šīm šūnām ir embrionāla izcelsme, tās atgādina eozinofīlo un neiroblastisko šūnu maisījumu [1].
- PC12 šūnas darbojas kā kateholamīnu šūnas. Tās sintezē, uzglabā un izdala dopamīnu un noradrenalīnu.
- Feohromocitomas (PC12) šūnu diametrs ir 10-12 µm.
- PC-12 šūnām ir daudzstūra formas morfoloģija.
- PC-12 šūnām ir viendabīgs un gandrīz diploīds hromosomu skaits (n=40).
PC-12 šūnu kultivēšana
PC12 šūnu līnijas neironu modelis tiek plaši izmantots neirozinātnes pētījumos. Lai atvieglotu tās vieglu un efektīvu kultivēšanu, jums jāzina šādi svarīgi punkti. Šajā iedaļā būs iekļauta PC-12 barotne, dubultošanās laiks, izsējas blīvums, šūnu kultūras protokoli un apstākļi.
Galvenie punkti PC-12 šūnu kultivēšanai
|
Populācijas dubultošanās laiks: |
PC-12 dubultošanās laiks ir aptuveni 40 stundas. |
|
Adhēzijas vai suspensijas veidā: |
PC12 neironu šūnas aug nelielos klasteros suspensijā. Tās slikti pielīp pie nepārklātām virsmām un veido plāksterus uz kolagēna. |
|
Sēšanas blīvums: |
PC 12 šūnu līnijas šūnu izsējas blīvums ir 1 x104 šūnas/cm2. Suspensijas gadījumā šūnas no substrāta noņem ar pipeti, izmantojot svaigu barotni. Lai iegūtu atsevišķas šūnas, šūnas izlaiž caur 22 collu adatu un ielej jaunās kolbās. Šūnām, kas audzētas uz kolagēna, šūnas mazgā ar PBS un 10 minūtes inkubē pasāžas šķīdumā (TrypleExpress). Pēc tam pievieno svaigu barotni un centrifugē šūnas. Pēc tam uzmanīgi resuspendēt peletes un iepildīt šūnas kultivēšanas traukā. |
|
Augšanas barotne: |
PC 12 šūnu līnijas kultivēšanai izmanto RPMI 1640, kas satur 10 % fetālā liellopu seruma, 2,1 mM stabilā glutamīna un 2,0 g/l NaHCO3. Barotni atjauno 2 līdz 3 reizes nedēļā. |
|
Augšanas apstākļi: |
PC-12 kultūru uztur 37 °C mitrinātā inkubatorā ar 5 % CO2 pieplūdi. |
|
Uzglabāšana: |
PC-12 šūnas uzglabā šķidrā slāpekļa tvaika fāzē vai temperatūrā, kas zemāka par -150 °C, lai ilgāku laiku saglabātu šūnu dzīvotspēju. |
|
Sasaldēšanas process un barotne: |
PC12 šūnu sasaldēšanai izmanto CM-1 vai CM-ACF. Izmanto lēnas sasaldēšanas metodi, kas ļauj temperatūrai pazemināties par 1 °C. Tas novērš šūnas no jebkāda šoka un saglabā to dzīvotspēju. |
|
Atkausēšanas process: |
Sasaldētās PC-12 šūnas atkausē 37 °C ūdens peldē. Pēc tam šūnām pievieno svaigu barotni un centrifugē. Tas palīdz noņemt sasalušās barotnes elementus. Savāktās šūnas resuspendē un iepilda kolbā ar svaigu barotni. Sasaldēšanas atjaunošana ilgst gandrīz 24 stundas. |
|
Bioloģiskās drošības līmenis: |
PC12 neironu šūnu kultivēšanai nepieciešama 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorija. |
PC-12 šūnu līnija: Priekšrocības un ierobežojumi
PC-12 šūnu līnijai ir dažas īpatnības, kas to atšķir no citām neironu šūnu līnijām. Šajā sadaļā tiks aplūkotas priekšrocības un ierobežojumi, kas saistīti ar šīs šūnu līnijas izmantošanu pētniecībā.
Priekšrocības
- Viegli kultivējamas: PC-12 šūnas ir izturīgas un salīdzinoši viegli kultivējamas, tāpēc tās ir pieejamas dažādām laboratorijām un pētniecības mērķiem.
- Neironu diferenciācija: Tās var inducēt diferencēties par neironiem līdzīgām šūnām, kas kalpo kā lielisks modelis neironu attīstības, diferenciācijas un ar neirogēzi saistītu procesu izpētei.
- Daudzpusība pētniecībā: PC-12 šūnas tiek izmantotas dažādos neirobioloģiskos pētījumos, tostarp neirotoksicitātes, neiroprotekcijas un neirodeģeneratīvo slimību pamatmehānismu izpētē.
- Augsta transfekcijas efektivitāte: Tām piemīt augsta transfekcijas efektivitāte, kas atvieglo ģenētiskās manipulācijas un padara tās piemērotas pētījumiem, kas saistīti ar gēnu ekspresiju un funkciju.
Ierobežojumi
- Necilvēcīga izcelsme: To izcelsme nav cilvēciska, tāpēc tās ir iegūtas no žurku feohromocitomas, kas ierobežo to pielietojamību dažās specifiskās cilvēka pētījumu jomās un var pilnībā neatspoguļot cilvēka nervu fizioloģiju.
- Heterogenitāte: pēc diferenciācijas PC-12 šūnām var būt ievērojama morfoloģijas un funkciju heterogenitāte, kas var sarežģīt eksperimentālo rezultātu interpretāciju.
- Ierobežots dzīves ilgums: Lai gan PC-12 šūnas ir salīdzinoši viegli kultivējamas, to dzīves ilgums ir ierobežots, kas var radīt problēmas ilgtermiņa eksperimentos.
PC-12 šūnu līnija: Vientuāls rīks neirobioloģiskajos un vēža pētījumos: 12-12-12 spēja: daudzpusīgs instruments neirobioloģiskajos un vēža pētījumos
PC12 šūnu līnijām, kas iegūtas no žurku feohromocitomas, ir būtiska nozīme neirobioloģiskajos pētījumos, jo tās ir pazīstamas ar savām neironiem raksturīgajām izpausmēm, piemēram, neirītu izaugšanu, reaģējot uz nervu augšanas faktoru (NGF). PC12 šūnu daudzpusība tiek plaši izmantota neirobioloģijā, lai pētītu neironu diferenciāciju, reakciju uz neirotrofiskiem faktoriem un novērtētu neirotoksicitāti. Šī unikālā tieksme diferencēties par neironiem līdzīgām šūnām pēc NGF iedarbības padara tās par neaizstājamu palīglīdzekli pētniekiem, kas pēta nervu sistēmas sarežģītību.
Neiroreģenerācija un šūnu diferenciācija
Interesanti, ka kādā pētījumā tika pētīta zobu celulozes cilmes šūnu un no tām atvasināto faktoru ietekme uz PC12 šūnu diferenciāciju, izdzīvošanu un paplašināšanos, atklājot daudzsološus ceļus neiroreģenerācijai [3]. Citā pētījumā tika izcelts osteokalcīns, kaulu izcelsmes proteīns, kas pazīstams ar savu kalcija saistīšanas spēju, kā PC12 šūnu izdzīvošanas, proliferācijas un diferenciācijas veicinātājs [4], uzsverot proteīna potenciālu neironu īpašību uzlabošanā.
Zāļu skrīnings un neiroprotekcija
PC12 šūnu lietderība attiecas arī uz zāļu skrīningu, jo īpaši neiroprotektīvu un neirodeģeneratīvu savienojumu novērtēšanai, kas iezīmē kritisku posmu jaunu neirodeģeneratīvu slimību ārstēšanas metožu meklējumos. Piemēram, pētījumi uzsvēra α-bisabolola neiroprotektīvās īpašības Parkinsona slimības modelī, izmantojot PC12 šūnas, pierādot α-bisabolola spēju mazināt amiloidģenēzi un apoptozi, vienlaikus modulējot beta amiloīda neirotoksisko ietekmi [5].
Šūnu transformācija un neironu tīkli
PC-12 šūnas diferenciācijas process par neironiem līdzīgu vienību sākas ar NGF, kas ir galvenais proteīns, kurš ir būtisks neironu augšanai un izdzīvošanai. PC-12 šūnu pakļaušana NGF iedarbībai aktivizē sarežģītus intracelulāros ceļus, veidojot pamatu to transformācijai. Šī metamorfoze ir pakāpeniska šūnu potenciāla atklāsme, kas novērojama mikroskopā, kad šūnas izplešas neirītos un veido neironu tīkliem līdzīgus savienojumus.
Morfoloģiskās izmaiņas un neironu fenotips
Diferenciācija PC-12 šūnām rada būtiskas morfoloģiskas un funkcionālas pārmaiņas. No sākotnēji apaļās vai nedaudz iegarenās formas, augot suspensijā vai adhēzijas monoslānī, NGF terapija veicina to, ka tām parādās izstiepti neirīti, kas liecina par dziļu pāreju uz neironu fenotipu. Šiem neirītu izaugumiem ir izšķiroša nozīme šūnu komunikācijā un mijiedarbībā, atspoguļojot neironu audiem raksturīgo savienojamību.
Vēža pētījumi un šūnu mehānismi
Vēža pētniecībā PC12 šūnu piedāvātais neironu modelis ir nozīmīgs, ņemot vērā to audzēja izcelsmi. Šīs šūnas ir noderīgas vēža šūnu proliferācijas, invazijas un migrācijas mehānismu izpētē. 2020. gada pētījumā tika pētīta Ferula assa-foetida ekstrakta ietekme uz PC12 šūnu proliferāciju, atklājot tā potenciālo terapeitisko pielietojumu [7].
Insulta pētījumi un neiroprotektīvās stratēģijas
Turklāt PC12 ADH šūnas, kas ir uz kultūras virsmām pieguļošs variants, ļauj padziļināti analizēt šūnu morfoloģiju un reakciju uz tādiem stimuliem kā skābekļa un glikozes trūkums, kalpojot kā būtisks modelis insulta pētījumiem un neiroprotektīvu līdzekļu novērtēšanai. PC12 šūnu ātrais dubultošanās laiks - no 24 līdz 48 stundām - uzsver to efektivitāti dinamiskajos pētījumos, kuros būtiska nozīme ir šūnu proliferācijas ātrumam.
Nobeiguma piezīmes par PC12 šūnu lietojumiem
Būtībā PC12 šūnas un to atvasinājumi ir daudzpusīgs modelis plašam pētniecības pielietojumu klāstam, kas aptver neirobioloģiju, zāļu atklāšanu un vēža pētījumus. Katrs pielietojums sniedz būtisku ieskatu šūnu reakcijās, paverot ceļu terapeitiskām inovācijām un uzlabojot mūsu izpratni par sarežģītiem bioloģiskiem procesiem.
Iegūstiet stabilu un daudzpusīgu PC-12 šūnu līniju: Ideāli piemērota neironu pētījumiem un viegli kultivējama
Izceltie pētījumi, kuros izmantotas PC-12 šūnas
PC-12 šūnas, kas iegūtas no žurku virsnieru feohromocitomas, ir plaši izmantots modelis neirobioloģijā, sniedzot ieskatu neironu diferenciācijā, neirotoksicitātē un citos jautājumos. Šeit ir daži nozīmīgi pētījumi, kuros izmantotas šīs šūnas:
- Kofeīnskābes fenetilēsteris (CAPE) un neiroprotektors PC-12 šūnās: Šajā 2017. gada pētījumā Neurotoxicity Research pētīts, kā CAPE var mazināt cisplatīna izraisīto neirotoksicitāti PC-12 šūnās, tādējādi piedāvājot potenciālu terapeitisku pieeju perifēriskās neiropātijas ārstēšanai
- Krila eļļas neiroprotektīvā iedarbība uz PC-12 šūnām: Šajā pētījumā, kas 2018. gadā publicēts žurnālā Nutrition Research, pētītas krila eļļas neiroprotektīvās īpašības pret metamfetamīna izraisītu toksicitāti PC-12 šūnās, uzsverot tās potenciālu cīņā ar oksidatīvo stresu un apoptozi
- Apios Americana Medik ziedu ekstrakts un PC-12 šūnu neirotoksicitāte: Šajā 2019. gada pārtikas un ķīmiskās toksikoloģijas rakstā parādīts, kā Apios Americana Medik ziedu ekstrakts var aizsargāt PC-12 šūnas no H2O2izraisītabojājuma, modulējot autofāģijas procesus
- Angiotensīna II loma autofāgijā un apoptozē PC-12 šūnās: Šajā 2019. gada pētījumā, kas publicēts žurnālā Brain Research, aplūkots, kā angiotensīns II var izraisīt autofagiju un apoptozi PC-12 šūnās, nodrošinot modeli Alcheimera slimības pētījumiem
- Glicerīna monooleāta nanodaļiņu toksicitātes novērtēšana PC-12 šūnās: Šajā pētījumā novērtēta glicerīna monooleāta nanodaļiņu toksicitāte, sniedzot ieskatu par to drošības profilu izmantošanai nervu sistēmās
Visaptveroši resursi PC-12 šūnu pētījumiem
Piekļūstiet dažādiem resursiem, lai padziļināti izprastu un manipulētu ar PC-12 šūnām, ietverot šūnu kultūras metodes, diferenciācijas protokolus un daudz ko citu:
- PC-12 šūnu diferenciācijas rokasgrāmata: Šajā rakstā sniegts izsmeļošs pārskats par PC12 šūnu NGF diferenciācijas protokolu, tostarp ar diferenciāciju saistīto testu metodikas
- Video pamācība par PC-12 šūnu transfekciju: Šajā detalizētajā video pamācībā, kas ir ideāli piemērota gan iesācējiem, gan pieredzējušiem pētniekiem, atklājiet PC12 šūnu transfekcijas nianses
- PC-12 šūnu kultūras apgūšana: Šajā visaptverošajā protokolā, kas ir būtisks veselīgu šūnu kultūru uzturēšanai, iedziļinieties PC-12 šūnu subkultūru kultivēšanas niansēs
Bieži uzdotie jautājumi par PC-12 šūnu līniju: Kultivēšana, diferenciācija un pielietojums pētniecībā: atbildes uz jautājumiem par PC-12-12 šūnu audzēšanu, diferenciāciju un pielietojumu pētniecībā
Atsauces
- Wu, C., et al., Icariin veicina PC12 šūnu atjaunošanos, kavējot endoplazmatiskā retikuluma stresu. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Dental pulp stem cells stimulate neironal differentiation of PC12 cells. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al., Osteocalcin promotes proliferation, differentiation, and survival of PC12 cells (Osteokalcīns veicina PC12 šūnu proliferāciju, diferenciāciju un izdzīvošanu). Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al., Anti-amyloidogenic and anti-apoptotic effect of α-bisabolol against Aβ induced neurotoxicity in PC12 cells. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici un G. Guroff, Regulation of the differentiation of PC12 pheochromocytoma cells. Environ Health Perspect, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al., Ferula assa-foetida ekstrakta antiproliferatīvā iedarbība uz PC12 un MCF7 vēža šūnām. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.