HuH7-celler: En inngangsport til forskning på leverkreft og HCV

HuH7-cellelinjen, avledet fra humant hepatom, representerer en immortalisert samling av tumorigeniske epitel-lignende celler. Denne linjen, sammen med dens derivater HuH7.5 og HuH7.5.1, fungerer som en praktisk erstatning for primære hepatocytter i eksperimentelle sammenhenger. Den brukes hovedsakelig i cellekulturmodeller for å undersøke hepatitt C-virus (HCV)-infeksjon og hepatom-patofysiologi.

Opprinnelse og egenskaper ved HuH7-celler

Det er viktig å forstå opprinnelsen, de viktigste egenskapene og de optimale dyrkingsforholdene til HuH7-cellelinjen før den tas i bruk i forskning.

HuH7-cellelinjen ble etablert av Sato, J, og Nakabayshi, H i 1982, avledet fra en høyt differensiert hepatocyttkreftstamme. Den stammer opprinnelig fra hepatocellulært karsinom hos en 57 år gammel japansk mann. HuH7-celler er kjennetegnet ved sin evne til å produsere ulike fysiologisk relevante stoffer, som albumin og alfa-fetoprotein, og viser høy mottakelighet for HCV-infeksjon, noe som gjør dem egnet for bruk i HCV-replikonsystemer. Denne egenskapen gjør cellelinjen verdifull for screening og utvikling av anti-HCV-terapier. HuH7-celler har en epitelignende morfologi med en sekskantet form og fester seg til overflater for å danne 2D-monolag under vekst. I gjennomsnitt har HuH7-celler en diameter på 21,9 µm og har en tendens til å se større og flatere ut. HuH7-cellelinjen er preget av et heterogent kromosomtall, som vanligvis varierer mellom 55 og 63, noe som gjenspeiler den genetiske variasjonen i cellepopulasjonen. Denne heterogeniteten er en konsekvens av selektive påkjenninger under cellekultivering, og kan variere mellom ulike laboratorieforhold.

Sammenlignende analyse: HuH7 vs. HuH7.5-cellelinjer

HuH7.5-cellelinjen, et derivat av HuH7, skiller seg hovedsakelig ut på grunn av en missense-mutasjon i RIG-I (DDX58)-genet, som er avgjørende for den intracellulære antivirale responsen. Denne mutasjonen forbedrer HuH7.5-cellers tillatelse til replikering av genomisk og subgenomisk HCV-RNA, noe som skiller den fra den opprinnelige HuH7-cellelinjen når det gjelder nytten i virologisk forskning.

Dyrking av HuH7-celler: Viktige protokoller for optimal vekst

HuH7-celler, som er en integrert del av en rekke forskningsstudier, krever presise dyrkingsforhold for å trives. Dette avsnittet går i dybden på de grunnleggende aspektene ved HuH7-cellekultur, for å sikre at deres fysiologiske relevans opprettholdes i vitenskapelige undersøkelser.

Dynamikk i doblingstid

Fordoblingstiden for HuH7-celler er vanligvis 24 timer, selv om variasjoner i cellekulturmedier kan forlenge denne perioden til 36–48 timer, noe som understreker miljøforholdenes innflytelse på celleproliferasjonen.

Adhesjonsegenskaper

HuH7-celler danner hovedsakelig et todimensjonalt monolag som fester seg til overflatene på dyrkningsplater og kolber, noe som understreker deres preferanse for et stabilt fysisk substrat fremfor suspensjonskulturer.

Optimal utsåingstetthet

Det er avgjørende å opprettholde HuH7-cellekonfluensen innenfor området 30–90 % for å forhindre en nedgang i proliferasjonshastigheten utover 90 % konfluens. Subkultivering med Accutase letter løsrivelse, noe som muliggjør utsåing ved tettheter tilpasset de eksperimentelle behovene, som spenner fra optimale (2×10⁴ celler/cm²) til metningsnivåer (6×10⁴ celler/cm²).

Næringsbehov

Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) med høyt glukoseinnhold og tilsatt 10 % føtal bovint serum (FBS) gir et ideelt næringsmiljø for HuH7-celler. Regelmessig fornyelse av mediet, ideelt sett 2–3 ganger i uken, er avgjørende for vedvarende cellehelse.

Miljøforhold

En fuktet inkubator innstilt på 5 % CO₂ og 37 °C gir optimale forhold for HuH7-cellekultur, og simulerer fysiologiske forhold som fremmer celleaktivitet.

Langtidslagring

For lengre oppbevaring bør HuH7-celler lagres i dampfasen av flytende nitrogen, noe som sikrer deres levedyktighet for fremtidig forskning.

Kryopreservering og gjenvinning

Det er avgjørende å bruke en gradvis fryseteknikk for å opprettholde cellenes levedyktighet under kryokonservering. Cellene bør suspenderes i et spesialdesignet frysemedium, for eksempel CM-1, for å sikre en jevn overgang til kryogen lagring. Ved tining er en rask, men skånsom gjenoppliving i et 37 °C varmt vannbad, etterfulgt av sentrifugering for å fjerne frysemediet og resuspensjon i ferskt vekstmedium, avgjørende for å gjenopprette cellekulturene.

Hensyn til biosikkerhet

Det anbefales å følge et biosikkerhetsnivå 1-protokoll for håndtering og forplantning av HuH7-cellelinjen, i tråd med sikkerhets- og etiske standarder i laboratoriemiljøer.

Ved å følge disse nøye beskrevne dyrkingsbetingelsene kan forskere sikre robust vekst og fysiologisk relevans av HuH7-celler i sine vitenskapelige undersøkelser, noe som baner vei for banebrytende oppdagelser innen forskning på hepatom og hepatitt C-virus.

Utforsk HuH7-celler for å oppnå vitenskapelige gjennombrudd

HuH7-celler: Fordeler og ulemper

HuH7-cellelinjen har både fordeler og begrensninger. La oss gå gjennom de potensielle fordelene og ulempene ved denne cellelinjen, da det kan hjelpe deg med å avgjøre om den er egnet for dine eksperimenter.

Fordeler med HuH7-cellelinjen

HuH7-celler har mange karakteristiske egenskaper som gjør dem attraktive for forskningsbruk.

• Enkel forplantning: I motsetning til andre humane hepatomcellelinjer kan HuH7-cellelinjen enkelt dyrkes uten tilsetning av serum; CLS anbefaler imidlertid å bruke RPMI 1640 med 10 % FBS og 2 mM L-glutamin. HuH-7-celler utskiller en vekstfaktor som hjelper cellene å vokse uten serum.
• Fleksibilitet ved transfeksjon: HuH7-cellelinjen er mye brukt til transfeksjonsformål på grunn av sin høye mottakelighet for HCV-genomet. Derfor er disse cellene avgjørende for screening og utvikling av anti-HCV-medisiner.
• Alternativ til humane hepatocytter: HuH7-cellelinjen er en utmerket erstatning for humane hepatocytter. Den kan hjelpe forskere med å studere hepatiske legemiddeltransportører og forstå samspillet mellom visse legemidler og MRP-er (multi-drug resistance-associated proteins).
• Utvikling av en xenotransplantasjonsmusemodell: HuH7-celler har blitt brukt til å produsere en xenotransplantasjonsmusemodell med opprinnelse i en cellelinje. Denne dyremodellen kan gi forskere verdifull innsikt i proteinkinasinhibitorer og kreftbehandlinger.
• Kreftforskning: HuH7-cellelinjen er en human leverkreftcellelinje, som hjelper forskere med å gjennomføre studier av leverkreft.

Begrensninger ved HuH-7-cellelinjen

Det er noen begrensninger knyttet til dyrking av HuH7-cellelinjen.

Mikrobiell kontaminering: Bakteriell kontaminering er det vanligste problemet i cellekulturer. Når en infeksjon oppstår, kan den skilles ut gjennom endringer i pH-verdien og turbiditeten i dyrkningsmediet. Blant bakterielle kontamineringer er mykoplasmakontaminering vanligvis ikke synlig. Den påvirker imidlertid langsomt morfologien, genuttrykket og andre egenskaper ved cellelinjen.

Dyrkingsperiode: Selv om HuH7-cellelinjen er udødelig, kan overskridelse av dyrkingsperioden gradvis påvirke cellenes helse. Det kan påvirke proliferasjonshastigheten og genuttrykket, noe som kan redusere resultatenees reproduserbarhet. For HuH7-cellelinjen bør passasjenummeret holdes under 20–25.

Anvendelser av HuH-7-celler

Denne cellelinjen avledet fra humant hepatom har mange forskningsanvendelser. Her beskriver vi noen få forskningsområder der HuH7-cellelinjen brukes.

1. Legemiddelresistens: HuH7 er en hepatocellulær karsinom (HCC)-cellelinje som kan brukes til å studere legemiddelresistens mot potensielle behandlinger av leverkreft. En studie utført i 2021 brukte HuH7-celler, som eksperimentelt ble gjort resistente mot sorafenib, for å utvikle nye og effektive terapier, dvs. mitokondrieakkumulerende selvmonterende peptider.

2. Genetiske innsikter og molekylær profilering gjennom HuH7-celler: De forskjellige HuH7-cellelinjene, inkludert ulike derivater og varianter, har muliggjort en dypere forståelse av genuttrykk og rollen til spesifikke genomiske markører i sykdom. Teknikker som Raman-spektroskopi, fremmet av forskere som Evgeny Gladilin, har blitt brukt på HuH7-celler for molekylær og cellulær profilering, noe som har gitt innsikt i den cellulære responsen på virusinfeksjon. Potensialet i Raman-spektroskopi, kombinert med metoder som kvantitativ proteomikk, har lagt til rette for utforskning av vertscellers responser, inkludert interferonresponsen og endringer i lipiddråper, som er avgjørende for å forstå HCV-replikasjon og effekten av SARS. Ekspresjonen av ulike onkogene markører kan undersøkes for å forstå deres oppførsel som respons på en hvilken som helst behandling, slik som i en studie som brukte HuH7-celler til å undersøke effekten av Kaempferol-forbindelsen på ekspresjonsmønsteret til MMP9- og AKT-signalveigener. Disse signalveiene regulerer metastasering og invasivitet av hepatocellulært karsinom. En annen nylig studie undersøkte også rollen til Wnt/β-katenin-signalkaskadegenet i overlevelsen og veksten av HCC-celler.

3. Legemiddelutvikling: HuH7-celler er mye brukt i legemiddelscreening og utviklingsstudier mot leverkreft. Flere studier har blitt gjennomført for å undersøke det hemmende potensialet til mange planteekstrakter, plantebaserte forbindelser, nanopartikler og andre terapeutiske midler mot HCC. En studie gjennomført i 2022 undersøkte de pro-apoptotiske og kreftbekjempende egenskapene til et radionuklid mot hepatocellulært karsinom ved bruk av en HuH7-cellelinje.

4. HuH7-celler: Et fokuspunkt i virusforskning og celleanalyse HuH7-celler har blitt en hjørnestein i studiet av virusinfeksjon og smittsomme sykdommer, særlig hepatitt C-virus (HCV) og deres interaksjoner med koronavirus som SARS-CoV-2, som er ansvarlig for koronavirus-sykdom 2019 (COVID-19). Utviklingen av eksperimentelle HCV-cellekultursystemer (HCVcc) ved bruk av HuH7-celler har i betydelig grad forbedret vår evne til å studere HCVs komplekse replikasjonsprosess og vertsfaktorer som er essensielle for HCV-infeksjon. Dette inkluderer undersøkelse av effektiviteten av HCV-RNA-replikasjon og produksjonen av smittsomme virioner. De forskjellige linjene av HuH7-celler, inkludert senescent- og infiserte varianter, gir et mangfoldig panel for å undersøke mangfoldet av infeksjon, viral spredning og hemmingsmekanismer mot virus som SARS.

Oppsummert omfatter studiet av HuH7-celler et bredt spekter av vitenskapelige undersøkelser, fra de molekylære mekanismene som ligger til grunn for virusinfeksjoner til de detaljerte cellulære responsene som utløses av disse patogenene. Gjennom HuH7-forskningen fortsetter det vitenskapelige miljøet å avdekke den komplekse dynamikken i interaksjonene mellom vert og virus, noe som bidrar til utviklingen av antivirale strategier og vår forståelse av cellulære determinanter i virussykdommer.

HuH-7-publikasjoner

Det finnes en overflod av publikasjoner som bruker HuH7-cellelinjen til ulike formål. Her har vi nevnt noen få nyere og viktige publikasjoner.

• Anvendelse av selvmonterende peptider rettet mot mitokondriene som en ny behandling for sorafenib-resistente hepatocellulære karsinomceller.

Denne studien ble publisert i Nature Scientific Reports i 2021. Studien brukte eksperimentelt induserte sorafenib-resistente hepatocellulære karsinomceller (HuH7-cellelinje) for å undersøke de pro-apoptotiske og antitumor-effektene av nylig utviklede Mito-FF (mitochondria-accumulating self-assembly peptides).

• Kaempferol hemmer cellemigrasjonen av humane hepatocellulære karsinomceller ved å undertrykke MMP-9 og Akt-signalering

Denne artikkelen ble publisert i tidsskriftet Environmental Toxicology av Po-Chung Ju og kolleger i 2021. I denne studien undersøkte forskerne det antimetastatiske potensialet til et plantebasert stoff, kaempferol, mot hepatocellulære karsinomceller (HuH7). I tillegg studerte de også signalveiene som regulerer metastasering og invasjon av leverkreftceller.

• Daphnetin hemmer overlevelsen av hepatocellulære karsinomceller gjennom regulering av Wnt/β-katenin-signalveien

Denne artikkelen ble publisert i tidsskriftet Drug Development Research i 2022. Denne studien forklarer den kreftbekjempende rollen til daphnetin-forbindelsen mot HCC. Denne plantebaserte forbindelsen hemmer Wnt/β-katenin-signalveien for å begrense kreftcellens vekst.

• RGFP966 hemmer tumorvekst og migrasjon gjennom hemming av EGFR-ekspresjon i hepatocellulære karsinomceller in vitro

Denne forskningsartikkelen, publisert i tidsskriftet Drug Design, Development, and Therapy, beskriver rollen til EGFR-signalering i vekst og metastasering av hepatocellulært karsinom. Studien benyttet HuH7-celler for å undersøke den hemmende effekten av RGFP966, en histondeacetylase 3 (HDAC3)-hemmer, mot HCC ved å undertrykke gener i EGFR-signalveien.

• Rheniumperrhenat (188ReO4) induserte apoptose og reduserte kreftfenotypen i leverkreftceller

Denne publikasjonen i tidsskriftet Cells viser bruken av HuH7-celler i undersøkelsen av anti-HCC-potensialet til et radionuklid, dvs. rheniumperrhenat.

• Antiviral aktivitet av kitosan-nanopartikler som innkapsler kurkumin mot hepatitt C-virus genotype 4a i humane hepatomcellelinjer

Denne studien er publisert i International Journal of Nanomedicine. Studien brukte HuH7-celler for å undersøke den antivirale aktiviteten til kurkuminholdige chitosan-nanopartikler mot HCV-genotype 4a.

HuH-7-ressurser: Protokoller, videoer og mer

Det finnes mange ressurser tilgjengelig for dyrking og vedlikehold av HuH7-cellelinjer. Her vil du lære om ressursene som er tilgjengelige for å forklare protokoller for cellekultivering og transfeksjon for HuH7, samt pedagogiske videoer.

Protokoller for cellekultivering

Følgende ressurser kan hjelpe deg med å komme i gang med dyrking og vedlikehold av HuH7.

• Informasjon og ressurser om HuH-7-cellekultur: Dette nettstedet har mye nyttig informasjon, inkludert protokollen for subkultivering av HuH7-cellelinjen, lagring og håndtering av den.

• HuH7-cellekulturprotokoll

Transfeksjonsprotokoller for HuH7

HuH7-celler transfekteres på mange måter. Følgende ressurser gir en mengde informasjon om transfeksjonsprotokoller, nødvendige reagenser og kjemikalier, nyttige tips og forholdsregler.

Videoer relatert til HuH7-cellelinjen

Det finnes mange opplæringsvideoer om grunnleggende subkultivering, plating og transfeksjonsprotokoller og mer.

• Passering av celler: Grunnleggende om cellekultur: Denne videoen handler om den grunnleggende dyrkingsprotokollen for cellelinjen.

Vi håper at informasjonen i denne artikkelen vil hjelpe deg med å tilegne deg grunnleggende og avansert kunnskap om HuH7-cellelinjen før du begynner å arbeide med den. Hvis du ønsker å bruke disse cellene i ditt forskningsarbeid, kan du bestille dem fra oss.

Ofte stilte spørsmål om HuH7-cellelinjen og virusforskning