HepG2-cellen – Een hulpmiddel voor onderzoek naar leverkanker

Hep-G2 is een menselijke leverkankercellijn afkomstig uit het leverweefsel van een 15-jarige blanke man met hepatocellulair carcinoom. Deze cellen worden vaak gebruikt in onderzoeken naar geneesmiddelmetabolisme en hepatotoxiciteit. Hoewel HepG2-cellen een hoge proliferatiesnelheid en een epitheelachtig uiterlijk hebben, zijn ze niet-tumorigeen en vervullen ze diverse gedifferentieerde leverfuncties. In 1975 hebben onderzoekers HepG2-cellen afgeleid van hepatocellulair carcinoom, waardoor dit de eerste levercellijn werd die de cruciale kenmerken van hepatocyten vertoonde. In tegenstelling tot de eerder opgerichte SK-Hep1-cellijn, die essentiële levercelmarkers mist, kunnen HepG2-cellen verschillende plasma-eiwitten afscheiden en vormen ze een waardevol model voor het bestuderen van de intracellulaire dynamiek van celoppervlakdomeinen in menselijke hepatocyten. Deze cellen vertonen een epitheelachtige morfologie, hebben een modaal chromosoomaantal van 55 en kunnen worden gestimuleerd met menselijk groeihormoon.

📋 HepG2-cellijn — Korte feiten

Groeimedium: Zie productpagina
Verdubbelingstijd: Zie productpagina
Groeitype: Adherent
Bioveiligheidsniveau: BSL-1
Verkrijgbaar bij: Cytion — Bestel HepG2

3D-gerenderde medische animatie van een kwaadaardige tumor in de lever van een man.

Kenmerken van HepG2

Primaire hepatocyten hebben doorgaans een kubusvorm en bevatten meestal twee kernen. HepG2-cellen hebben daarentegen een epitheelachtige morfologie met één kern en een chromosoomaantal dat varieert van 48 tot 54 per cel. Hoewel HepG2-cellen tot 25% van het totale cellulaire eiwit kunnen uitmaken, zijn ze groter dan normale hepatocyten en vormen ze ongeveer 10% van het totale eiwit in de cel. Cellulaire eiwitten spelen een cruciale rol in de cel en voeren de functies uit die door genen worden bepaald.

Tumorcellen, waaronder cellen met een abnormaal aantal chromosomen, vertonen vaak een toename van het aantal kernen, tot wel zeven per cel. Vanwege hun hoge mate van differentiatie in vitro vormen HepG2-cellen een ideaal model voor het bestuderen van het intracellulaire transport en de dynamiek van galkanaliculaire en sinusoïdale membraaneiwitten en lipiden in menselijke hepatocyten.

De gemiddelde diameter van een HepG2-cel is ongeveer 10-20 µm, wat kleiner is dan een hepatocyt met een diameter van 15 µm, maar vergelijkbaar is met tumorcellen met hepatoblastoom (HB), die variëren van 10-20 µm.

Genetica van HepG2

De Hep-G2-cellijn vertoont verschillende translocaties, waaronder die tussen de korte armen van chromosomen 1 en 21, trisomieën van chromosomen 2, 16 en 17, en tetrasomie van chromosoom 20. Er wordt ook verlies van het 4q3-gebied waargenomen, geassocieerd met translocatie t(1;4) die vaak wordt gezien bij hepatoblastoom (HB) en andere chromosomale afwijkingen, zoals trisomieën 2 en 20. Het aantal chromosomen in HepG2-cellen varieert van 50 tot 60, wat wijst op een hyperdiploïd karyotype, terwijl sommige gevallen meer dan 100 chromosomen vertonen en worden gekenmerkt door tetraploïde vergroting. HepG2-cellen bevatten ongeveer 7,5 pg DNA, 15% meer dan een gemiddelde somatische cel. Ter vergelijking: primaire hepatocyten hebben een kubusvormige celvorm en bevatten doorgaans twee kernen [1].

Mutatieprofiel van HepG2-cellen

De HepG2-cellijn draagt de C228T-mutatie in het TERT-promotorgebied, die ook aanwezig is bij hepatocellulair carcinoom (HCC) en hepatoblastoom (HB). Deze mutatie draagt bij aan onsterfelijkheid door telomeren in kankercellen te beschermen. Bovendien vertonen HepG2-cellen wildtype TP53, een cruciaal gen voor het onderdrukken van kanker bij de mens, aangezien het een rol speelt bij celcyclusstilstand, apoptose en veroudering. Mutaties in dit gen kunnen celproliferatie bevorderen.

HepG2-cellen zijn betrokken bij verschillende pathways, waaronder ontregeling van celgroei, overlevingspathways zoals foetaal en embryonaal HB, en de Wnt/β-catenine-pathway. Bovendien vertoont de cellijn een karakteristieke deletie van het derde exon van het CTNNB1-gen, die identiek is aan die welke wordt waargenomen bij HB van het epitheliale type [2,3].

HepG2 cells at high and low confluence

HepG2-cellen die in eilandjes groeien, bij een vergroting van 20x en 10x.

Overzicht van HepG2-cellen voor hepatocellulair carcinoom in leveronderzoek

HepG2-cellen, afkomstig van humaan hepatoma, zijn een onmisbaar hulpmiddel geworden voor onderzoek naar leverfuncties en -ziekten, waaronder hepatocellulair carcinoom. Deze hepatische cellijnen bieden inzicht in de cellulaire reacties van menselijke hepatocyten onder verschillende experimentele omstandigheden. Het gebruik van luciferase-reporterplasmiden in HepG2-cellen is bijzonder effectief gebleken voor het volgen van genexpressie en cellulaire transfecties, die van fundamenteel belang zijn in metabolisch onderzoek, zoals de studie naar de effecten van ethanol op levercellen.

Virale infecties en leverziekteonderzoek met behulp van HepG2-cellen

Onsterfelijke hepatische tumorcellijnen zoals HepG2 en Huh7 zijn essentieel voor de studie van virale infecties, waarbij volledige replicatie van de celcyclus van hepatitis D (HDV) en expressie van hepatitis B (HBV) worden aangetoond [5,6]. Tegelijkertijd spelen HepaRG-cellijnen een cruciale rol bij het ophelderen van HBV-toegangsmechanismen [7]. HepG2-cellen worden ook gebruikt voor onderzoek naar diverse menselijke leverziekten, van genetische aandoeningen zoals progressieve familiale intrahepatische cholestase (PFIC) en het Dubin-Johnson-syndroom tot milieu- en voedingsstudies met betrekking tot cytotoxische en genotoxische agentia, evenals bij onderzoek naar geneesmiddelen en hepatocarcinogenese [8,9]. Hun gebruik strekt zich uit tot proeven met bio-kunstmatige leverapparaten.

Interacties van HepG2-cellen met biomaterialen in weefselengineering

De interactie van HepG2-cellen met verschillende biomaterialen is cruciaal in weefselengineering. Technieken zoals de colloïdale sondetechniek helpen deze interacties te begrijpen door de celadhesie-eigenschappen te meten, die essentieel zijn voor het bepalen van de levensvatbaarheid van cellen voor de ontwikkeling van scaffolds en nauwkeurige leverweefselmodellen.

Celgedrag en innovaties in op HepG2 gebaseerde modellen

Het bestuderen van celgedrag in op HepG2 gebaseerde modellen is cruciaal voor onderzoek naar leverziekten. Vooruitgang in driedimensionale sferoïde celculturen heeft geleid tot de creatie van HepG2-celsferoïden, die een fysiologisch relevanter model bieden dat normale hepatocyten nauwkeurig weerspiegelt. Deze 3D-modellen, met verhoogde metabolische activiteit, wijzen op het potentieel van HepG2-cellen om als model voor hepatoblastoom te dienen en zijn van belang voor onderzoek naar de behandeling van kanker, met name voor het simuleren van levertumoren en het testen van nieuwe therapeutische benaderingen [10-12].

Vergelijking en kenmerken van HepG2 ten opzichte van andere tumorcellijnen

HepG2 is een van de meest gebruikte hepatische tumorcellijnen, geselecteerd vanwege de brede toepassingen in wetenschappelijk onderzoek uit ongeveer 40 beschikbare hepatische tumorcellijnen [13]. Ondanks de zwakke of afwezige expressie van bepaalde cytochroom P450-enzymen in vergelijking met normale hepatocyten, heeft het metabolische profiel van HepG2 geleid tot inspanningen om de cellijn te modificeren voor betere studies naar het metabolisme van geneesmiddelen [13]. In vergelijking met tumorcellijnen zoals MCF7, PC3, 143B en HEK293 vertonen HepG2-cellen unieke aminozuurgehalteprofielen die de eiwitsynthese en -secretie aanzienlijk beïnvloeden, wat hun unieke metabolische routes benadrukt [14].

Onderzoek naar leverziekten met HepG2

€ 430,00*

Inhoud: 1.5 milliliter

Prijzen excl. btw plus verzendkosten

cryovial

Productnummer: 300198

HepG2-cellen subcultiveren

Hieronder volgen vijf stappen voor het verwijderen van hechtende cellen uit celkweekflessen met behulp van Accutase:

Verwijder het medium uit de celkweekfles en spoel de hechtende cellen af met PBS zonder calcium en magnesium. Gebruik 3-5 ml PBS voor T25-flessen en 5-10 ml voor T75-flessen.
Voeg Accutase toe aan de celkweekfles, gebruik 1-2 ml per T25-fles en 2,5 ml per T75-fles. Zorg ervoor dat de Accutase het gehele celvlies bedekt.
Incubeer de kolf 8-10 minuten bij kamertemperatuur.
Resuspendeer de cellen voorzichtig met medium, gebruik hiervoor 10 ml vers medium.
Centrifugeer de geresuspendeerde cellen gedurende 5 minuten bij 300xg, resuspendeer ze in vers medium en verdeel ze over nieuwe flessen met vers medium.

Toekomstperspectieven voor HepG2-cellen

Het streven om het volledige potentieel van de HepG2-cellijn te ontsluiten gaat door met baanbrekende vooruitgang in het verhogen van de expressie van cytochromen. Onderzoekers verkennen ook de mogelijkheid van driedimensionale sferoïde celculturen, die een fysiologisch relevanter systeem bieden. De metabolische activiteit, inclusief cytochromen, is opmerkelijk hoger in 3D-sferoïdale HepG2-modellen dan in 2D-cellen, wat ons dichter bij het creëren van een model brengt dat normale hepatocyten weerspiegelt. Bovendien kan het onderzoeken van de dynamische processen die ten grondslag liggen aan de onjuiste distributie van celoppervlakte-eiwitten de weg vrijmaken voor een beter begrip van leverziekten.