Calu-3-cellijn
Calu-3-cellen vormen een van mensen afgeleide epitheelcellige luchtwegcellijn die niet-kleincellig longcarcinoom vertegenwoordigt. Ze worden op grote schaal gebruikt in biomedisch onderzoek, waaronder het bestuderen van longkankerbiologie, ademhalingsziekten, gastheer-pathogeen interacties en geneesmiddelentransport in de luchtwegen. Bovendien worden ze gebruikt om behandelingen voor verschillende ademhalingsaandoeningen te ontwikkelen.
Dit artikel geeft je uitgebreide kennis over de Calu-3 cellijn. Je leert het volgende:
- Oorsprong en algemene kenmerken van de Calu-3 cellen
- Calu-3 cellijn: Informatie over het kweken
- Voordelen en nadelen van Calu-3 cellen
- Toepassingen van Calu-3 cellijn in onderzoek
- Calu-3 cellen: Publicaties
- Bronnen voor Calu-3 cellen: Protocollen, video's en meer
1. Oorsprong en algemene kenmerken van de Calu-3 cellen
De belangrijkste informatie die je nodig hebt over een cellijn is zijn oorsprong en algemene eigenschappen. Het zal je helpen beslissen over het gebruik ervan in je onderzoekswerk. Deze sectie zal je helpen om deze essentiële informatie over de Calu-3 cellijn te leren. Het omvat: Wat is een CALU-3 cellijn? Wat is de morfologie van Calu-3 cellen? Wat is de oorsprong van Calu-3 cellen?
- Calu-3 cellen werden verkregen uit de pleurale effusie (metastatische site) van een Kaukasische man (25 jaar oud) met adenocarcinoom van de long. De cellijn werd in 1975 gecreëerd door Jorgen Fogh en Germain Trempe van het Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
- Calu-3 cellen hebben een epitheliale morfologie.
- De grootte van de Calu-3 cellen varieert van 8-9 tot 20 micron in diameter.
- Ze hebben mutaties in de K-RAS (G13D), TP53 en CDKN2A genen en brengen wild-type EGFR tot expressie.
A549 versus Calu-3
A549- en Calu-3-cellen zijn menselijke longadenocarcinoomcellijnen, maar hebben verschillende kenmerken. Het primaire verschil tussen Calu-3 en A549 celmodellen is de dikte van de slijmlaag. Calu-3 cellen vormen een dunnere mucuslaag en modelleren zo het proximale luchtwegepitheel. A549 cellen daarentegen missen deze eigenschap en zijn meer geschikt om de fysiologische structuur van de distale luchtwegen te representeren [1].
2. Calu-3 cellijn: Informatie over het kweken
Deze sectie helpt je om de belangrijkste punten voor het kweken van de Calu-3 cellijn te weten te komen. Hier bespreken we: Wat is de Calu-3 cellen verdubbelingstijd? Wat is het Calu-3 celmedium? Wat is het Calu-3 celcultuurprotocol? Hoe kweek je Calu-3 cellen?
Belangrijkste punten voor het kweken van Calu-3 cellen
|
Verdubbelingstijd: |
De verdubbelingstijd van Calu-3 cellen is ongeveer 35 uur. |
|
Adherent of in suspensie: |
Calu-3 is een adherente longadenocarcinoom cellijn. |
|
Splitsingsverhouding: |
De subcultuurverhouding voor de Calu-3 cellijn is 1:2 tot 1:4. Voor de subcultuur worden de cellen gespoeld met 1 x fosfaatbuffer zoutoplossing (PBS) en geïncubeerd met Accutase (passagingoplossing) bij een omgevingstemperatuur gedurende bijna 10 minuten. Daarna wordt vers celmedium toegevoegd en worden de losgemaakte cellen gecentrifugeerd. De celpellet wordt voorzichtig geresuspendeerd en de cellen worden in de kolf met vers kweekmedium gedoseerd om te groeien. |
|
Groeimedium: |
EMEM media met 10% FBS, 2 mM L-Glutamine, 1,5 g/L NaHCO3, EBSS, 1 mM natriumpyruvaat en NEAA wordt gebruikt om Calu-3 cellen te kweken. Het Calu-3 cellenmedium moet 2 tot 3 keer per week worden vervangen. |
|
Groeicondities: |
Calu-3 cellen worden gekweekt in een vochtige incubator bij 37°C temperatuur en 5% CO2 toevoer. |
|
Opslag: |
Bevroren cellen moeten worden opgeslagen in de dampfase van vloeibare stikstof of bij een temperatuur lager dan -150 °C om de levensvatbaarheid van de cellen op langere termijn te beschermen. |
|
Invriesproces en -medium: |
CM-1 of CM-ACF invriesmedium wordt voornamelijk gebruikt voor het invriezen van de Calu-3 longcellijn. Om de levensvatbaarheid van de cellen te behouden en schokken te voorkomen, ondergaan de cellen een langzaam vriesproces waarbij de temperatuur met slechts 1 °C per minuut daalt. |
|
Ontdooiproces: |
De cellen worden ontdooid door een flacon ongeveer 1 minuut in een op 37 °C ingesteld waterbad te plaatsen of totdat er een klein ijsklontje overblijft. Verse kweekmedia wordt toegevoegd en de cellen worden gecentrifugeerd om de bestanddelen van de vriesmedia te verwijderen. Daarna wordt de celpellet geresuspendeerd en worden de cellen in een nieuwe kolf met groeimedium gegoten. |
|
Bioveiligheidsniveau: |
Laboratoriuminstellingen met bioveiligheidsniveau 1 zijn essentieel voor het werken met de Calu-3 cellijn. |
3. Voordelen en nadelen van Calu-3 cellen
Net als andere menselijke cellijnen hebben Calu-3 cellen hun eigen voor- en nadelen. Hieronder bespreken we enkele belangrijke.
Voordelen
-
In vitro luchtwegepitheelmodel:
In het ademhalingsonderzoek dienen Calu-3 cellen als een efficiënt in vitro model voor luchtwegepitheel. Ze weerspiegelen de eigenschappen van het slijmvlies van de menselijke luchtwegen en maken onderzoek naar het transport van geneesmiddelen, studies naar de interactie tussen gastheer en ziekteverwekker en de productie van mucine mogelijk.
-
Polarisatie:
Calu-3 cellen vormen gepolariseerde monolagen, waardoor ze op grote schaal worden gebruikt voor het onderzoeken van drugstransport en gastheer-pathogeen interacties in een meer realistische context.
Nadelen
-
Kanker cellijn:
Calu-3 cellen werden verkregen uit longadenocarcinoom, dus het is belangrijk op te merken dat ze mogelijk niet volledig gezond longweefsel vertegenwoordigen. Onderzoekers moeten hier rekening mee houden als ze deze cellen gebruiken als model in onderzoeken.
4. Toepassingen van Calu-3 cellijn in onderzoek
Calu-3 biedt verschillende toepassingen in biomedisch onderzoek. In dit deel van het artikel worden enkele veelbelovende toepassingen belicht.
- Studies naar ademhalingsziekten: Calu-3 longcellen worden gebruikt om verschillende ademhalingsziekten of -aandoeningen te onderzoeken, bijvoorbeeld taaislijmziekte, astma en chronische obstructieve longziekte (COPD). In een onderzoek van Chiara Papi en collega's werd de invloed onderzocht van het anti-miR-101-3p peptide-nucleïnezuur (PNA) bij het targeten van miRNA-101-3p met behulp van het Calu 3 cystische fibrose in vitro model. Uit het onderzoek bleek dat PNA-behandeling de expressie van het Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR)-gen verhoogt, wat wijst op een potentiële therapeutische strategie voor taaislijmziekte en verwante aandoeningen [2].
- Ontwikkeling van geneesmiddelen: Calu-3 cellen dienen als model voor het testen en ontwikkelen van medicijnen voor verschillende ademhalingsaandoeningen. Daarnaast worden deze cellen ook gebruikt voor het bestuderen van geneesmiddelentransport door het luchtwegepitheel. Onderzoek uit 2021 onderzocht bijvoorbeeld de antivirale activiteit van Andrographis paniculata plantenextract en zijn bioactieve andrographolide op de Calu-3 cellen sars-cov-2 infectie [3].
- Gastheer-pathogeen interacties: Calu-3-cellen zijn ideaal voor het bestuderen van de interactie van ziekteverwekkers met het luchtwegepitheel, waardoor infecties van de luchtwegen zoals SARS-CoV-2 beter kunnen worden begrepen. Byoung Kwon Park en collega's onderzochten bijvoorbeeld de reacties van Calu-3- en Vero-cellen en de virusproductie als reactie op een SARS-CoV-2-infectie [4].
5. Calu-3-cellen: Publicaties
Hieronder volgen enkele boeiende en vaak geciteerde onderzoeken met de Calu-3 cellen:
Deze studie werd in 2018 gepubliceerd in de European Review for Medical and Pharmacological Sciences. Het onderzoek stelde voor dat koolmonoxide-releasemoleculen-2 (CORM-2) apoptose van niet-kleincellige longkankercellen (Calu-3) bevorderen en hun proliferatie, migratie en invasie onderdrukken.
Dit onderzoek in Clinical and Translational Allergy (2018) vergeleek de immuunrespons en epitheliale barrièrerespons van de Calu-3 cellijn en vers gekweekte primaire neusepitheelcellen.
Kinine remt infectie van menselijke cellijnen met SARS-CoV-2
In dit artikel in Viruses (2021) werd kinine voorgesteld als mogelijke behandeling voor SARS-CoV-2-infectie door het effect ervan op verschillende met het virus geïnfecteerde cellijnen, zoals Calu-3, te beoordelen.
Dit onderzoek in BMC Molecular and Cell Biology (2022) stelde dat hoge D-glucose de ACE2-expressie in Calu-3 cellen stimuleert via regulatie van het GLUT1-gen.
Dolosigranulum pigrum moduleert immuniteit tegen SARS-CoV-2 in respiratoire epitheelcellen
Dit artikel in Pathogens (2021) onderzocht de immunomodulerende effecten van Dolosigranulum pigrum 040417 in longepitheelcellen. Daarnaast werd het potentieel onderzocht van deze immunobiotische bacterie in de bescherming tegen SARS-CoV-2 infectie.
6. Hulpmiddelen voor Calu-3-cellen: Protocollen, video's en meer
Er zijn veel online bronnen beschikbaar over Calu-3 cellen die informatie bevatten over celkweek en transfectie.
- Calu-3 cellen transfectie protocol: Deze bron zal vitale kennis over Calu-3 cel transfectie.
- Calu-3 transfectie: Deze video tutorial is een stap-voor-stap handleiding voor het leren van de in vitro Calu-3 transfectie protocol.
Het Calu-3 celkweek protocol wordt hier genoemd.
- Calu-3 cellen: Dit document bevat informatie over Calu-3 cellen medium en subcultuur of passaging protocol.
Referenties
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar en H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al., Treatment of human airway epithelial Calu-3 cells with a peptide-nucleic acid (PNA) targeting the microRNA miR-101-3p is associated with increased expression of the cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator () gene. Europees Tijdschrift voor Medicinale Chemie, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Anti-SARS-CoV-2-activiteit van Andrographis paniculata-extract en zijn hoofdbestanddeel andrographolide in menselijke longepitheelcellen en cytotoxiciteitsevaluatie in vertegenwoordigers van belangrijke orgaancellen. Tijdschrift voor natuurproducten, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al., Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection. Biomol Ther (Seoul), 2021. 29(3): p. 273-281.