ARPE-19-cellen – Een diepgaande blik op onderzoek naar retinale pigmentepitheelcellen met ARPE-19
ARPE-19 zijn van menselijke oorsprong afkomstige, spontaan ontstane retinale pigmentepitheelcellen. Ze worden gebruikt om verschillende aspecten van de biologie van het netvlies, pathologische aandoeningen en therapeutische interventies (farmacologie) te bestuderen. Dit artikel is bedoeld om uitgebreid inzicht te geven in ARPE-19-cellen. Er wordt vooral ingegaan op de algemene kenmerken, kweekomstandigheden en diverse onderzoekstoepassingen van de cellijn. Door dit te lezen, krijg je dus een goed begrip van:
- Groeimedium
- DMEM- of Ham's F12-medium wordt gebruikt om de ARPE-19-cellijn te kweken. Het ARPE-19-medium wordt aangevuld met 5% FBS, 3,1 g/l glucose, 15 mM HEPES, 1,6 mM L-glutamine, 1,0 mM natriumpyruvaat en 1,2 g/l NaHCO3. Het medium wordt 2 tot 3 keer per week ververst.
- Verdubbelingstijd
- De verdubbelingstijd van ARPE-19 is ongeveer 55-65 uur. Ze kunnen tot 48 populatieverdubbelingen ondergaan.
- Groeitype
- ARPE-19 is een hechtende cellijn.
- Bioveiligheidsniveau
- BSL-1
- Verkrijgbaar bij
- Cytion — Bestel ARPE-19
- ARPE-19-cellen: Oorsprong en algemene kenmerken
- ARPE-19-cellijn: kweekinformatie
- Voordelen en beperkingen van ARPE-19-cellen
- Toepassingen van de ARPE-19-cellijn in onderzoek
- ARPE-19-cellen: Onderzoekspublicaties
- Bronnen voor de ARPE-19-cellijn: protocollen, video's en meer
- ARPE-19-cellen: Oorsprong en algemene kenmerken
- ARPE-19-cellijn: informatie over kweek
- Voordelen en beperkingen van ARPE-19-cellen
- Toepassingen van de ARPE-19-cellijn in onderzoek
- 5. ARPE-19-cellen: Onderzoekspublicaties
- Bronnen voor de ARPE-19-cellijn: protocollen, video's en meer
- Veelgestelde vragen
ARPE-19-cellen: oorsprong en algemene kenmerken
Kennis van de oorsprong en algemene kenmerken van een cellijn is essentieel voor een effectief gebruik ervan in onderzoek. In dit artikel wordt alle informatie over de ARPE-cellijn behandeld. Zoals: Wat is de ARPE-19-cellijn? Waarom ARPE-19-cellen gebruiken? Wat is de ARPE-19/HPV-16-cellijn? Zijn ARPE-19-cellen onsterfelijk? Wat is de morfologie en grootte van ARPE-19-cellen?
- De geïmmortaliseerde retinale pigmentepitheelcellijn, ARPE-19, is afkomstig van de ogen van een 19-jarige man die overleed aan hoofdletsel als gevolg van een ongeval. De lijn werd in 1986 opgericht door Amy Aotaki-Keen.
- Deze cellen brengen markers van retinale pigmentepitheelcellen tot expressie, d.w.z. CRALBP en RPE-65, wat suggereert dat ze stabiele monolaagjes kunnen vormen die worden gekenmerkt door morfologische en functionele polariteit.
- ARPE-19-cellen bezitten een epitheelcelachtige morfologie.
- ARPE-19-cellen hebben meestal een normaal karyotype, met uitzondering van één deletie en toevoeging in de lange arm van respectievelijk chromosoom 9 en 19. Bovendien worden ook enkele aneuploïdieën waargenomen [1].
ARPE-19-cellijn: informatie over het kweken
Basisinformatie over celkweek is cruciaal voor het correct hanteren en onderhouden van een cellijn. Dit gedeelte helpt u de belangrijkste punten voor het kweken van de ARPE-19-cellijn te leren. U komt te weten: wat is de verdubbelingstijd van ARPE-19? Wat is de zaaidichtheid van ARPE-19? Wat is de celdichtheid van ARPE-19? Wat is het invriesmedium voor ARPE-19? Hoe kweekt u de ARPE-19-cellijn?
Belangrijkste punten voor het kweken van ARPE-19-cellen
Verdubbelingstijd van de populatie:
De verdubbelingstijd van ARPE-19 is ongeveer 55-65 uur. Ze kunnen tot 48 populatieverdubbelingen ondergaan.
Hechtend of in suspensie:
ARPE-19 is een hechtende cellijn.
Subcultiveringsverhouding:
De subcultiveringsverhouding van ARPE-19 is 1:3 tot 1:5. Hechtende cellen worden gespoeld met 1x PBS en gedurende 8 tot 10 minuten geïncubeerd met dissociatieoplossing, accutase. Losgekomen cellen worden toegevoegd aan vers medium en gecentrifugeerd. Het celpellet werd opnieuw gesuspendeerd en in een kweekfles met vers medium gegoten.
Groei-medium:
DMEM- of Ham's F12-medium wordt gebruikt om de ARPE-19-cellijn te kweken. Het ARPE-19-medium wordt aangevuld met 5% FBS, 3,1 g/l glucose, 15 mM HEPES, 1,6 mM L-glutamine, 1,0 mM natriumpyruvaat en 1,2 g/l NaHCO3. Het medium wordt 2 tot 3 keer per week ververst.
Groeiomstandigheden:
ARPE-19-cellen worden bewaard in een bevochtigde incubator bij een temperatuur van 37 °C met een CO2-toevoer van 5%.
Opslag:
De cellijn kan worden bewaard in de dampfase van vloeibare stikstof of bij een temperatuur van minder dan -150 °C om de levensvatbaarheid van de cellen op lange termijn te waarborgen.
Invriesproces en medium:
CM-1 of CM-ACF worden gebruikt als invriesmedium voor ARPE-19. Kort gezegd worden de cellen ingevroren via een langzame invriesmethode waarbij de temperatuur slechts met 1 °C per minuut daalt, waardoor de cellen worden beschermd tegen schokken.
Ontdooiproces:
De cellen worden ontdooid in een waterbad dat vooraf is ingesteld op 37 °C. Nadat er een klein klompje ijs is overgebleven, worden de cellen toegevoegd aan vers kweekmedium en gecentrifugeerd. Hierdoor worden de elementen van het invriesmedium verwijderd. Vervolgens wordt het celpellet opnieuw gesuspendeerd en worden de cellen in een kweekfles gedoseerd voor kweek.
Bioveiligheidsniveau:
ARPE-19-cellen worden verwerkt in laboratoria met bioveiligheidsniveau 1.
Voordelen en beperkingen van ARPE-19-cellen
ARPE-19-cellen worden veel gebruikt in onderzoek naar de biologie van netvliescellen. Net als andere cellen hebben ook deze cellen een aantal voordelen en beperkingen. Enkele daarvan worden in dit hoofdstuk opgesomd:
Voordelen
De belangrijkste voordelen van de ARPE-19-cellijn zijn onder meer:
Retinale celmodel
ARPE-19-cellen lijken sterk op menselijke retinale pigmentepitheelcellen, waardoor ze ideaal zijn voor onderzoek naar netvliesaandoeningen en het testen van geneesmiddelen.
Stabiele groeisnelheid
Deze cellen vertonen een stabiele groei en kunnen gedurende langere tijd in kweek worden gehouden, wat langdurige experimenten mogelijk maakt.
Geschiktheid voor transfectie
De ARPE-19-cellijn is een uitstekende gastheer voor transfectie en wordt op grote schaal gebruikt in zowel tijdelijke als stabiele expressiestudies.
Beperkingen
Hier volgen enkele beperkingen die verband houden met de ARPE-19-cellijn:
Beperkte differentiatie
De differentiatie van ARPE-19 is beperkt in vergelijking met primaire retinale cellen. Dit kan mogelijk van invloed zijn op bepaalde differentiatiegerelateerde onderzoeken.
Toepassingen van de ARPE-19-cellijn in onderzoek
De ARPE-19-cellijn kent talrijke toepassingen in het netvliesonderzoek. Hier hebben we enkele specifieke en belangrijke onderzoeksdoeleinden van deze retinale pigmentepitheelcellijn besproken.
- Onderzoek naar netvliesaandoeningen: ARPE-19-cellen bieden waardevolle inzichten in de pathogenese van het netvlies. Onderzoekers gebruiken de cellen om ziektemechanismen en mogelijke behandelingen te onderzoeken. Een studie uit 2020 toonde aan dat circulair RNA hsa_circ_0041795 een interactie aangaat met miRNA-646 en VEGFC, wat leidt tot door hoge glucosespiegels veroorzaakte schade in menselijke retinale pigmentepitheelcellen ARPE-19. Daarom stelt de studie dit circulaire RNA voor als een effectief therapeutisch en diagnostisch doelwit om diabetische retinopathie te bestrijden [2]. Op dezelfde manier gebruikten Jing Yang en collega's ARPE-19-cellen en leverden ze inzichten in de pathogenese van diabetische retinopathie. Zij stelden vast dat remming van lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) de ontstekingsreactie en de epitheliale-naar-mesenchymale overgang van met hoge glucosespiegels behandelde ARPE-19-cellen kan onderdrukken [3].
- Geneesmiddelentesten: ARPE-19-cellen worden gebruikt om de werkzaamheid en veiligheid van geneesmiddelen en verbindingen te evalueren, wat helpt bij de ontwikkeling van behandelingen of therapieën voor netvliesaandoeningen. Zo bleek uit een in 2019 uitgevoerd onderzoek dat de bioactieve stoffen van Syzygium malaccense een beschermend effect hebben tegen door waterstofperoxide veroorzaakte stress in menselijke retinale pigmentepitheelcellen, ARPE-19 [4]. In navolging hiervan toonde een studie de therapeutische rol aan van Prunella vulgaris var. L-extract tegen door blauw licht veroorzaakte schade in ARPE-19-cellen en muismodellen [5].
5. ARPE-19-cellen: Wetenschappelijke publicaties
Hieronder volgen enkele interessante onderzoekspublicaties over de ARPE-19-retinale pigmentepitheelcellen.
Evaluatie van microRNA-reacties in ARPE-19-cellen tegen oxidatieve stress
Dit onderzoeksartikel werd in 2018 gepubliceerd in Cutaneous and Ocular Toxicology. Deze studie evalueerde de miRNA-expressie als reactie op oxidatieve stress die in menselijke ARPE-19-retinale pigmentepitheelcellen werd opgewekt via behandeling met waterstofperoxide.
Deze publicatie in het World Journal of Stem Cells (2021) stelde dat ARPE-19-cellen geconditioneerd medium groeifactoren bevat die de neurale differentiatie van mesenchymale stamcellen afkomstig uit vetweefsel bevorderen.
Deze studie is gepubliceerd in het International Journal of Molecular Sciences (2019). Hierin wordt gesteld dat quercetine de door IL-1β gestimuleerde afgifte van chemokines in ARPE-19-cellen beschermt door de activering van MAPK- en NF-κB-cascades te voorkomen, waardoor de ontstekingsreactie wordt verbeterd.
Dit onderzoeksartikel is gepubliceerd in het International Journal of Molecular Sciences (2018). Deze studie evalueerde de mogelijke effecten van oxidatieve stress en ontsteking op de functies van SIRT1 (Sirtuin 1) en DNMT's (DNA-methyltransferasen), evenals op de LINE-1-methylatie (long interspersed nuclear element-1) in ARPE-19-cellen.
Dit artikel in Antioxidants (2022) toonde aan dat bloemextracten van Chrysanthemum boreale een beschermend effect hebben tegen door N-retinylideen-N-retinylethanolamine (A2E) veroorzaakte retinale schade in ARPE-19-cellen.
Bronnen voor de ARPE-19-cellijn: protocollen, video's en meer
ARPE-19 is een veelgebruikte retinale epitheelcellijn. De beschikbare bronnen met betrekking tot ARPE-19-celkweek- en transfectieprotocollen staan hier vermeld:
- ARPE-19-transfectie: Deze video is een stapsgewijze handleiding voor het leren van het transfectieprotocol voor de ARPE-19-cellijn.
Hier zijn enkele bronnen die het ARPE-19-celkweekprotocol beschrijven:
- ARPE-19-celkweekprotocol: Deze link bevat informatie over het kweken en onderhouden van ARPE-19-cellen. Het omvat informatie over het ARPE-19-medium, kweekomstandigheden, protocollen voor subcultivering en het omgaan met proliferatieve en cryogepreserveerde culturen.
Referenties
- Schnichels, S., et al., Retina in a dish: Cell cultures, retinal explants and animal models for common diseases of the retina. Progress in retinal and eye research, 2021. 81: p. 100880.
- Sun, H. en X. Kang, hsa_circ_0041795 draagt bij aan schade aan menselijke retinale pigmentepitheelcellen (ARPE 19) veroorzaakt door hoge glucosespiegels via het opnemen van miR-646 en het activeren van VEGFC. Gene, 2020. 747: p. 144654.
- Yang, J., et al., Het stilleggen van SNHG1 remde de epitheliaal-mesenchymale overgang en de ontstekingsreactie van ARPE-19-cellen veroorzaakt door hoge glucosespiegels. J Inflamm Res, 2021. 14: p. 1563-1573.
- Arumugam, B., et al., Beschermend effect van myricetine-derivaten uit Syzygium malaccense tegen door waterstofperoxide geïnduceerde stress in ARPE-19-cellen. Molecular vision, 2019. 25: p. 47.
- Kim, J., K. Cho en S.-Y. Choung, Beschermend effect van Prunella vulgaris var. L-extract tegen door blauw licht veroorzaakte schade in ARPE-19-cellen en het netvlies van muizen. Free Radical Biology and Medicine, 2020. 152: p. 622-631.