Komórki HepG2 - źródło badań nad rakiem wątroby

Hep-G2 to ludzka linia komórek raka wątroby pochodząca z tkanki wątroby 15-letniego mężczyzny rasy kaukaskiej z rakiem wątrobowokomórkowym. Komórki te są często wykorzystywane w badaniach metabolizmu leków i hepatotoksyczności. Chociaż komórki HepG2 charakteryzują się wysokim współczynnikiem proliferacji i wyglądem przypominającym nabłonek, są one nienowotworowe i pełnią różne zróżnicowane funkcje wątrobowe. W 1975 roku naukowcy uzyskali komórki HepG2 z raka wątrobowokomórkowego, co czyni je pierwszą linią komórek wątrobowych wykazującą krytyczne cechy hepatocytów. W przeciwieństwie do wcześniej ustalonej linii komórkowej SK-Hep1, w której brakuje istotnych markerów komórek wątroby, komórki HepG2 mogą wydzielać różne białka osocza i stanowią cenny model do badania wewnątrzkomórkowej dynamiki domen powierzchni komórek w ludzkich hepatocytach. Komórki te wykazują morfologię podobną do nabłonka, mają modalną liczbę chromosomów 55 i mogą być stymulowane ludzkim hormonem wzrostu

animacja medyczna 3D przedstawiająca nowotwór złośliwy w wątrobie mężczyzny.

Charakterystyka HepG2

Typowy kształt pierwotnych hepatocytów jest sześcienny i zwykle zawiera dwa jądra. W przeciwieństwie do nich, komórki HepG2 mają morfologię podobną do nabłonka z pojedynczym jądrem i liczbą chromosomów wahającą się od 48 do 54 na komórkę. Chociaż komórki HepG2 mogą stanowić do 25% całkowitego białka komórkowego, ich rozmiar jest większy niż normalnych hepatocytów, stanowiąc około 10% całego białka w komórce. Białka komórkowe są kluczowymi aktorami w komórce, wykonującymi funkcje określone przez geny.

Komórki nowotworowe, w tym te z nieprawidłową liczbą chromosomów, często wykazują wzrost liczby jąder, do siedmiu na komórkę. Ze względu na ich wysoki stopień zróżnicowania in vitro, komórki HepG2 stanowią idealny model do badania wewnątrzkomórkowego ruchu i dynamiki kanałów żółciowych, sinusoidalnych białek błonowych i lipidów w ludzkich hepatocytach.

Średnia średnica komórki HepG2 wynosi około 10-20 µm, czyli jest mniejsza niż hepatocytu o średnicy 15 µm, ale podobna do komórek nowotworowych Hepatoblastoma (HB), których średnica wynosi od 10 do 20 µm.

Genetyka HepG2

Linia komórkowa Hep-G2 wykazuje kilka translokacji, w tym między krótkimi ramionami chromosomów 1 i 21, trisomie chromosomów 2, 16 i 17 oraz tetrasomię chromosomu 20. Obserwuje się również utratę regionu chromosomu 4q3, związaną z translokacją t(1;4) często obserwowaną w Hepatoblastoma (HB) i innymi nieprawidłowościami chromosomalnymi, takimi jak trisomie 2 i 20. Liczba chromosomów w komórkach HepG2 waha się od 50 do 60, co wskazuje na kariotyp hiperdiploidalny, podczas gdy niektóre przypadki wykazują ponad 100 chromosomów i charakteryzują się powiększeniem tetraploidalnym. Komórki HepG2 zawierają około 7,5 pg DNA, o 15% więcej niż przeciętna komórka somatyczna. Dla porównania, pierwotne hepatocyty mają sześcienny kształt i zazwyczaj zawierają dwa jądra [1].

Profil mutacyjny komórek HepG2

Linia komórkowa HepG2 jest nosicielem mutacji regionu promotora TERT C228T, obecnej również w raku wątrobowokomórkowym (HCC) i hepatoblastoma (HB). Mutacja ta przyczynia się do immortalizacji poprzez ochronę telomerów w komórkach nowotworowych. Dodatkowo, komórki HepG2 wykazują dziki typ TP53, genu o krytycznym znaczeniu dla tłumienia ludzkiego raka, ponieważ odgrywa on rolę w zatrzymaniu cyklu komórkowego, apoptozie i starzeniu. Mutacje w tym genie mogą promować proliferację komórek.

Komórki HepG2 uczestniczą w kilku szlakach, w tym w rozregulowaniu wzrostu komórek, szlakach przeżycia, takich jak płodowy i embrionalny HB, oraz szlaku Wnt/β-katenina. Ponadto linia komórkowa ma charakterystyczną delecję trzeciego eksonu genu CTNNB1, która jest identyczna z tą obserwowaną w nabłonkowym typie HB [2,3].

Komórki HepG2 rosnące w wysepkach w powiększeniu 20x i 10x.

Przegląd komórek raka wątrobowokomórkowego HepG2 w badaniach nad wątrobą

Komórki HepG2, pochodzące z ludzkiego wątrobiaka, stały się nieocenionym narzędziem do badania funkcji i chorób wątroby, w tym raka wątrobowokomórkowego. Te wątrobowe linie komórkowe zapewniają wgląd w odpowiedzi komórkowe ludzkich hepatocytów w różnych warunkach eksperymentalnych. Zastosowanie plazmidów reporterowych lucyferazy w komórkach HepG2 było szczególnie skuteczne w śledzeniu ekspresji genów i transfekcji komórkowych, które mają fundamentalne znaczenie w badaniach metabolicznych, takich jak badanie wpływu etanolu na komórki wątroby

Badania nad infekcjami wirusowymi i chorobami wątroby z wykorzystaniem komórek HepG2

Immortalizowane linie komórek nowotworowych wątroby, takie jak HepG2 i Huh7, są niezbędne w badaniach nad infekcjami wirusowymi, wykazując pełną replikację cyklu komórkowego wirusa zapalenia wątroby typu D (HDV) i ekspresję wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) [5,6]. Równolegle, linie komórkowe HepaRG odgrywają kluczową rolę w wyjaśnianiu mechanizmów wnikania HBV [7]. Komórki HepG2 są również wykorzystywane do badania różnych ludzkich chorób wątroby, od chorób genetycznych, takich jak postępująca rodzinna cholestaza wewnątrzwątrobowa (PFIC) i zespół Dubina-Johnsona, po badania środowiskowe i dietetyczne związane z czynnikami cytotoksycznymi i genotoksycznymi, a także w badaniach nad lekami i hepatokarcynogenezą [8,9]. Ich zastosowanie rozciąga się na próby z urządzeniami sztucznej wątroby

Interakcje komórek HepG2 z biomateriałami w inżynierii tkankowej

Interakcja komórek HepG2 z różnymi biomateriałami ma kluczowe znaczenie w inżynierii tkankowej. Techniki takie jak sonda koloidalna pomagają zrozumieć te interakcje poprzez pomiar właściwości adhezyjnych komórek, które są niezbędne do określenia żywotności komórek w celu opracowania rusztowań i dokładnych modeli tkanek wątroby

Zachowanie komórek i innowacje w modelach opartych na HepG2

Badanie zachowania komórek w modelach opartych na HepG2 ma kluczowe znaczenie dla badań nad chorobami wątroby. Postępy w trójwymiarowych hodowlach komórek sferoidalnych doprowadziły do stworzenia sferoidów komórek HepG2, oferując bardziej fizjologiczny model, który ściśle odzwierciedla normalne hepatocyty. Te modele 3D, o zwiększonej aktywności metabolicznej, wskazują na potencjał komórek HepG2 jako modelu dla hepatoblastoma i są istotne w badaniach nad leczeniem raka, zwłaszcza w symulacji guzów wątroby i testowaniu nowych podejść terapeutycznych [10-12]

Porównanie i charakterystyka HepG2 wśród innych linii komórek nowotworowych

HepG2 jest jedną z najczęściej stosowanych linii komórkowych nowotworów wątroby, wybraną ze względu na jej szerokie zastosowanie w badaniach naukowych spośród około 40 dostępnych linii komórkowych nowotworów wątroby [13]. Pomimo słabej lub braku ekspresji niektórych enzymów cytochromu P450 w porównaniu z normalnymi hepatocytami, profil metaboliczny HepG2 spowodował wysiłki zmierzające do modyfikacji linii komórkowej w celu lepszego badania metabolizmu leków [13]. W porównaniu z nowotworowymi liniami komórkowymi, takimi jak MCF7, PC3, 143B i HEK293, komórki HepG2 wykazują unikalne profile zawartości aminokwasów, które znacząco wpływają na syntezę i wydzielanie białek, podkreślając ich unikalne szlaki metaboliczne [14]

Odkrywanie badań nad chorobami wątroby za pomocą HepG2

430,00 €*

Treść: 1.5 milliliter

Ceny bez podatków plus koszty wysyłki

cryovial

Numer produktu: 300198

Podhodowla komórek HepG2

Oto pięć kroków usuwania przylegających komórek z kolb do hodowli komórkowych przy użyciu Accutase:

Usuń pożywkę z kolby do hodowli komórkowej i przepłucz przylegające komórki używając PBS bez wapnia i magnezu. Użyj 3-5 ml PBS dla kolb T25 i 5-10 ml dla kolb T75.
Dodaj Accutase do kolby hodowli komórkowej, używając 1-2 ml na kolbę T25 i 2,5 ml na kolbę T75. Upewnić się, że Accutase pokrywa cały arkusz komórek.
Inkubować kolbę w temperaturze pokojowej przez 8-10 minut.
Ostrożnie ponownie zawiesić komórki w pożywce, używając 10 ml świeżej pożywki.
Wirować ponownie zawieszone komórki przez 5 minut z prędkością 300xg, ponownie zawiesić je w świeżej pożywce i przenieść do nowych kolb zawierających świeżą pożywkę.

Perspektywy na przyszłość dla komórek HepG2

Dążenie do uwolnienia pełnego potencjału linii komórkowej HepG2 jest kontynuowane dzięki przełomowym postępom w zwiększaniu ekspresji cytochromów. Naukowcy badają również możliwości trójwymiarowych kultur komórek sferoidalnych, które oferują bardziej fizjologiczny system. Aktywność metaboliczna, w tym cytochromów, jest znacznie wyższa w sferoidalnych modelach 3D HepG2 niż w komórkach 2D, co przybliża nas do stworzenia modelu odzwierciedlającego normalne hepatocyty. Dodatkowo, badanie dynamicznych procesów leżących u podstaw nieprawidłowej dystrybucji białek powierzchniowych komórek może utorować drogę do lepszego zrozumienia chorób wątroby