SH-SY5Y-cellen – Onderzoek naar neuroblastoom en de neurowetenschappelijke relevantie van SH-SY5Y-cellen

De SH-SY5Y-cellijn, afkomstig van menselijk neuroblastoom, wordt op grote schaal gebruikt in medisch onderzoek voor het bestuderen van neurodegeneratieve aandoeningen en het ontwikkelen van geneesmiddelen. Onderzoekers gebruiken deze cellen in hun oorspronkelijke, ongedifferentieerde vorm of differentiëren ze tot cellen die op neuronen lijken.

Algemene informatie en oorsprong van de SH-SY5Y-cellijn

In dit gedeelte wordt basisinformatie over de SH-SY5Y-cellijn behandeld, waaronder de oorsprong, definitie en celstructuur. We gaan in op vragen zoals de morfologie en de oorsprong van de cellen.

• SH-SY5Y is een van de mens afkomstige cellijn die is ontstaan uit het subklonen van de SK-N-SH-neuroblastomacellijn in 1970.
• De oorspronkelijke cellijn, SK-N-SH, werd ontwikkeld op basis van een beenmergbiopsie van een vierjarig meisje met neuroblastoom.
• SH-SY5Y-cellen zijn fenotypisch adrenerge cellen en brengen dopaminerge markers tot expressie, waardoor ze een bruikbaar in-vitromodel vormen voor het bestuderen van neurodegeneratieve aandoeningen, neurogenese en kenmerken van hersencellen [1].
• SH-SY5Y-cellen groeien als klompjes levensvatbare neuroblastische cellen met neurieten en hechten losjes aan elkaar.
• De celgrootte van SH-SY5Y-cellen bedraagt 12 μm.
• Het modale chromosoomaantal voor SH-SY5Y-cellen is 47, en ze bezitten een zeldzame afwijking van chromosoom 1, namelijk trisomie van 1q, veroorzaakt door de insertie van een extra kopie van het 1q-segment in de lange arm van chromosoom 1.

Het kweken van SH-SY5Y-cellen

In neurobiologische onderzoekslaboratoria zijn SH-SY5Y-cellen de meest gekweekte neuroblastomacellen. Om met deze cellen te kunnen werken, is het essentieel om te weten welk type groeimedium geschikt is voor hun kweek, wat hun groeikenmerken zijn, wat de optimale bezaaidichtheid is en wat de juiste methode is om ze in te vriezen. In dit hoofdstuk vindt u essentiële informatie over het kweken van SH-SY5Y-cellen om u bij deze aspecten te helpen.

Belangrijke punten voor het kweken van SH-SY5Y-cellen

Verdubbelingstijd van de populatie: De gemiddelde verdubbelingstijd van de populatie voor SH-SY5Y-cellen bedraagt ongeveer 3 tot 4 dagen.

Hechtend of in suspensie: SH-SY5Y-cellen zijn losjes hechtende cellen. Ze groeien in klompjes wanneer ze met een hoge dichtheid worden uitgezaaid.

Uitzaaidichtheid: De optimale uitzaaidichtheid voor SH-SY5Y is 1 x 10⁴ cellen/cm². SH-SY5Y-culturen bestaan uit zowel hechtende als zwevende cellen.

Groeimedium: DMEM:Ham's F12-media, aangevuld met 3,1 g/L glucose, 10% FBS en 1,6 mM L-glutamine, is ideaal voor het kweken van de SH-SY5Y-cellijn.

Groeicondities (temperatuur, CO₂): SH-SY5Y-cellen worden gekweekt bij een temperatuur van 37 °C in een bevochtigde incubator met een CO₂-toevoer van 5%.

Opslag: Om de levensvatbaarheid van SH-SY5Y-cellen te behouden, worden ze opgeslagen in de dampfase van vloeibare stikstof bij een temperatuur van minder dan -150 °C.

Invriesproces en medium: Voor het invriezen van SH-SY5Y-cellen worden CM-1- of CM-ACF-invriesmedia gebruikt. Voor het invriezen van deze neuroblastoomcellijn wordt gekozen voor een langzame invriesmethode waarbij de temperatuur geleidelijk met 1 °C wordt verlaagd.

Ontdooiproces: Bevroren flacons met SH-SY5Y-cellen worden in een waterbad geplaatst dat is ingesteld op een temperatuur van 37 °C. De flacon wordt snel geschud totdat de cellen ontdooien en er slechts een klein klompje ijs overblijft.

Bioveiligheidsniveau: SH-SY5Y-cellen kunnen worden gekweekt in een laboratorium met bioveiligheidsniveau 1.

SH-SY5Y-cellen: voordelen en beperkingen

Voordelen

• Differentiatie tot neuronen: SH-SY5Y-cellen kunnen met behulp van specifieke verbindingen worden gedifferentieerd tot functionele neuronen, wat een handiger alternatief biedt voor primaire neuronen en ethische bezwaren in verband met het gebruik daarvan voorkomt [2].
• In-vitro-model voor neurodegeneratieve aandoeningen: Door de expressie van moleculaire markers, waaronder dopaminerge neurale markers, zijn SH-SY5Y-cellen geschikt voor onderzoek naar neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson.

Beperkingen

• Niet-gesynchroniseerde celcyclus: SH-SY5Y-celculturen vertonen in een ongedifferentieerde toestand niet-gesynchroniseerde celcycli [3].
• Ongedefinieerde differentiatiestatus: SH-SY5Y-cellen hebben een ongedefinieerde differentiatiestatus die varieert van een tumorogene neuroblastomatoze toestand tot postmitotische neuronen of neurale voorlopercellen. Ze brengen geen moleculaire markers tot expressie die volgroeide neuronale cellen wel tot expressie brengen [4].

SH-SY5Y-cellen voor in-vitro-neurofarmacologie en geneesmiddelenontwikkeling

Toepassingen van SH-SY5Y-cellen

Onderzoek naar neurodegeneratieve aandoeningen: SH-SY5Y-cellen worden gebruikt om neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson, te bestuderen. Zo werden in een onderzoek SH-SY5Y-cellen behandeld met amyloïde β-peptide 1-42 om een in-vitromodel van de ziekte van Alzheimer op te zetten. De ontwikkelde cellijn werd vervolgens getransfecteerd met pcDNA-17A en 17A-shRNA om het effect van lang niet-coderend RNA 17A op cellen die kenmerken van de ziekte van Alzheimer vertonen te onderzoeken. Uit het onderzoek bleek dat LncRNA-17A de apoptose en autofagie van SH-SY5Y-cellen reguleert, waarbij het de symptomen van de ziekte van Alzheimer nabootst [5].

Ontwikkeling van geneesmiddelen: SH-SY5Y-cellen worden gebruikt om geneesmiddelen te screenen en te valideren op hun therapeutische werking tegen neurodegeneratieve aandoeningen. Zo werd in een in 2021 uitgevoerd onderzoek parkinsonisme in SH-SY5Y-cellen opgewekt met behulp van een herbicide (Paraquat), waarna deze cellen werden gebruikt om het therapeutisch potentieel van de flavonoïde naringenine te onderzoeken. De verbinding vertoonde in celmodellen een beschermend effect tegen door de ziekte van Parkinson veroorzaakte neurodegeneratie en neurotoxiciteit, wat wijst op het potentieel ervan voor de ontwikkeling van behandelingen voor de ziekte van Parkinson [6].

Wetenschappelijke publicaties over SH-SY5Y-cellen

Er zijn talrijke onderzoeksstudies naar SH-SY5Y-cellen. In dit gedeelte worden enkele belangrijke voorbeelden besproken.

• LncRNA17A reguleert autofagie en apoptose van de SH-SY5Y-cellijn als in-vitro-model voor de ziekte van Alzheimer: In deze publicatie werd gesuggereerd dat LncRNA17A de apoptose en autofagie van SH-SY5Y-cellen, die experimenteel waren omgezet tot een model voor de ziekte van Alzheimer, beïnvloedt.
• Naringenine vermindert het door paraquat veroorzaakte verlies van dopaminerge neuronen in SH-SY5Y-cellen en een rattenmodel van de ziekte van Parkinson: Deze studie suggereerde dat naringenine-verbindingen een neuroprotectief middel zijn tegen een experimenteel ontwikkeld cellulair en diermodel van de ziekte van Parkinson.
• Biochemische karakterisering van de proliferatieve en gedifferentieerde SH-SY5Y-cellijn als model voor de ziekte van Parkinson: Gedifferentieerde SH-SY5Y-cellen werden gebruikt om verschillende biochemische processen te karakteriseren en te beoordelen die vaak worden bestudeerd bij de ziekte van Parkinson.
• In-vitro-effecten van acitretine op menselijke neuronale SH-SY5Y-cellen: SH-SY5Y-cellen werden gebruikt om neuronale differentiatie te bestuderen. Onderzoekers stelden vast dat acitretine neuronale differentiatie bevordert en neurodegeneratieve en neurologische ontwikkelingsstoornissen en hersentumoren behandelt.
• Transformatie van de SH-SY5Y-cellijn tot neuronachtige cellen: Onderzoek naar elektrofysiologische en biomechanische veranderingen: In deze studie werden SH-SY5Y-neurale blastomacellen omgezet in neuronen door ze te behandelen met retinoïnezuur en moleculen van de hersenafgeleide neurotrofe factor (BDNF), waarna de biochemische en elektrofysiologische veranderingen daarin werden onderzocht.

Bronnen voor SH-SY5Y-cellen: protocollen, video’s en meer

Er zijn verschillende online bronnen beschikbaar over deze bekende neuroblastoomcellijn. Deze bronnen kunnen u informeren over de omgang met en het onderhoud van SH-SY5Y-culturen.

Protocollen voor celculturen

De volgende artikelen op de website kunnen u helpen bij het leren van methoden voor het kweken, invriezen en ontdooien van SH-SY5Y-cellen.

• SH-SY5Y-cellen kweken: Basisinformatie over SH-SY5Y-cellen, inclusief het ontdooien, invriezen en subcultiveren van cellen.
• Subcultiveren van SH-SY5Y: Bevat informatie over de gebruikte groeimedia en de stappen voor het subcultiveren van SH-SY5Y-cellen.
• Transfectie van SH-SY5Y-cellen: Dit document beschrijft een protocol voor tijdelijke transfectie van de SH-SY5Y-cellijn.
• Differentiatieprotocol: Deze video legt het protocol uit voor het differentiëren van SH-SY5Y-cellen.

We verwachten dat dit artikel nuttige informatie zal bieden over de omgang met, het kweken van en het gebruik van SH-SY5Y-cellen in onderzoek; als u met deze neuroblastomacellijn wilt werken, overweeg dan om bij ons te bestellen.

SH-SY5Y-cellijn: Veelgestelde vragen