Linia komórkowa MRC-5: ludzkie płodowe fibroblasty płucne w badaniach nad wirusami

Komórki MRC-5 to ludzka diploidalna linia komórkowa szeroko wykorzystywana w produkcji szczepionek wirusowych, w tym przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu A, polio i wściekliźnie, a także do celów badawczych w dziedzinie biomedycyny. Są one niezbędnym narzędziem do badania infekcji i chorób wirusowych oraz mają znaczące zastosowanie w badaniach przesiewowych leków i testach skuteczności. Ten obszerny artykuł dostarczy istotnych szczegółów na temat ludzkiej diploidalnej linii komórkowej MRC-5, aby ułatwić prowadzenie badań.

Ogólna charakterystyka i pochodzenie komórek MRC-5

Zrozumienie pochodzenia i ogólnej charakterystyki linii komórkowej ma kluczowe znaczenie przy rozważaniu jej zastosowania w badaniach. Ta sekcja zagłębia się w cechy fibroblastyczne i pochodzenie komórek MRC-5. Dowiesz się o:

• Pochodzenie: Te pierwotne komórki zostały opracowane w 1966 roku przez J.P. Jacobsa z tkanki płucnej 14-tygodniowego płodu płci męskiej rasy kaukaskiej, a nie w 1996 roku, jak wcześniej podawano.
• Morfologia komórek MRC-5: Komórki MRC-5 wykazują morfologię podobną do fibroblastów.
• Średnica komórki: Średnica komórki MRC-5 wynosi około 18 μm.
• Kariotyp: MRC-5 ma normalny diploidalny kariotyp, z modalną liczbą chromosomów wynoszącą 46, typową dla normalnej ludzkiej linii komórkowej.

Wytyczne dotyczące hodowli linii komórkowej MRC-5

Skuteczna hodowla linii komórkowej MRC-5 wymaga kompleksowego zrozumienia jej specyficznych wymagań. Poniżej znajdują się istotne punkty, które należy wziąć pod uwagę w celu pomyślnej hodowli:

• Czas podwojenia: Czas podwojenia linii komórkowej MRC-5 wynosi około 45 godzin. W zależności od warunków hodowli, czas ten może wynosić od 35 do 45 godzin.

• Przyleganie: Komórki płodowe MRC-5 są adherentne, wymagają przyczepienia do powierzchni w celu wzrostu, co jest typowe dla komórek fibroblastów.

• Optymalna gęstość komórek: Do wysiewu zaleca się optymalną gęstość 1 x 10^4 komórek/cm^2. Proces pasażowania obejmuje płukanie przylegających komórek PBS, traktowanie Accutase przez 8-10 minut w celu oderwania, a następnie odwirowanie. Osad komórek jest następnie ponownie zawieszany w pożywce wzrostowej i przenoszony do nowych kolb w celu kontynuowania hodowli.

• Podłoże hodowlane: Zalecaną pożywką wzrostową dla komórek MRC-5 jest EMEM z dodatkiem 10% płodowej surowicy bydlęcej, 2,2 g/L NaHCO3, 2 mM L-glutaminy i Earle's Balanced Salt Solution (EBSS).

• Warunki hodowli: Hodowle należy utrzymywać w nawilżonym inkubatorze w temperaturze 37°C z 5% CO2 w celu naśladowania warunków fizjologicznych.

• Warunki przechowywania: W celu długotrwałego przechowywania, komórki MRC-5 powinny być przechowywane w fazie gazowej ciekłego azotu lub w temperaturze poniżej -150°C.

• Zamrażanie i rozmrażanie: Używać podłoża do zamrażania CM-1 lub CM-ACF, stosując metodę powolnego zamrażania w celu zachowania żywotności komórek. W celu rozmrożenia, ogrzać komórki w łaźni wodnej o temperaturze 37°C, aż pozostanie niewielka grudka lodu, a następnie przenieść do świeżej pożywki i odwirować w celu usunięcia środka krioprotekcyjnego. Ponownie zawiesić komórki w świeżej pożywce przed wysiewem do nowych naczyń hodowlanych.

• Poziom bezpieczeństwa biologicznego: Obsługa i utrzymanie hodowli MRC-5 wymaga laboratorium o poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1, zapewniającego przestrzeganie protokołów bezpieczeństwa.

Niniejsze wytyczne mają na celu pomóc badaczom w utrzymaniu linii komórkowej MRC-5 w optymalnych warunkach, ułatwiając uzyskanie wiarygodnych i powtarzalnych wyników w ich badaniach naukowych.

Linia komórkowa MRC-5: Zalety i ograniczenia

Podobnie jak inne linie komórkowe, ludzkie diploidalne komórki MRC-5 mają wiele zalet i wad. W tej sekcji omówimy niektóre z nich, które mogą pomóc w podjęciu decyzji o ich wykorzystaniu w badaniach.

Zalety

Główne zalety komórek MRC5 są następujące:

• Normalna linia komórkowa pochodząca od człowieka

  Komórki płodowe MRC-5 pochodzą z normalnej ludzkiej tkanki płucnej, co czyni je cennym narzędziem dla naukowców badających choroby specyficzne dla człowieka. Będąc normalną diploidalną linią komórkową, ściśle naśladuje fizjologię i reakcje ludzkich komórek, oferując dokładniejszy model do badań biomedycznych i farmaceutycznych w porównaniu z nowotworowymi lub transformowanymi liniami komórkowymi

• Podatność na wirusy

  Komórki fibroblastów MRC-5 wykazują wysoką podatność na kilka ludzkich wirusów, w tym te wywołujące infekcje dróg oddechowych i choroby, takie jak grypa i koronawirusy. Ta cecha sprawia, że są one szczególnie przydatne do badania patogenezy wirusów, badań przesiewowych leków przeciwwirusowych i opracowywania szczepionek wirusowych. Zdolność komórek MRC-5 do wspierania wydajnej replikacji wirusów umożliwia naukowcom zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw infekcji wirusowych i ocenę skuteczności potencjalnych środków terapeutycznych

Ograniczenia

Skończona żywotność: Pomimo swojej użyteczności, linia komórkowa fibroblastów MRC-5 ma skończoną żywotność in vitro. Zazwyczaj przechodzą one około 42 do 46 podwojeń populacji przed wejściem w stan starzenia replikacyjnego. Ta ograniczona zdolność replikacyjna stanowi wyzwanie dla długoterminowych eksperymentów wymagających ciągłej hodowli komórek. Badacze muszą dokładnie rozważyć czas trwania swoich eksperymentów i odpowiednio je zaplanować, aby uniknąć problemów związanych ze zmianami w zachowaniu komórek wywołanymi starzeniem się. Dodatkowo, ograniczona żywotność komórek MRC-5 wymaga okresowego uzupełniania świeżo wyhodowanych komórek, co może wpływać na spójność i powtarzalność eksperymentów.

Zastosowania komórek MRC-5 w badaniach naukowych

Postępy w badaniach przeciwwirusowych i opracowywaniu szczepionek z wykorzystaniem komórek MRC-5

Komórki MRC-5, pochodzące z tkanki płucnej 14-tygodniowego poronionego płodu, stały się kamieniem węgielnym w dziedzinie badań przeciwwirusowych i opracowywania szczepionek. Te diploidalne szczepy komórek są integralną częścią produkcji szczepionki przeciw wirusowi różyczki i szczepionki przeciw wirusowi polio Sabina. Pochodzenie z ludzkiej tkanki sprawia, że komórki MRC-5 są wyjątkowym modelem do badania zachowań wirusowych, takich jak replikacja wirusa polio, mechanizmy amplifikacji SARS-CoV i wytwarzanie wirusa opryszczki pospolitej w warunkach laboratoryjnych.

Wrażliwość tych komórek na różne wirusy usprawniła proces opracowywania szczepionek, zapewniając niezawodne podłoże komórkowe do replikacji wirusów, takich jak te wywołujące odrę i różyczkę. Nienowotworowy charakter komórek MRC-5 ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa szczepionek, ponieważ zapewnia odpowiedź, która wskazuje na to, co wystąpiłoby w komórkach ludzkich.

Znaczące postępy w zrozumieniu infekcji wirusowej i ulepszaniu szczepionek były możliwe dzięki badaniom wykorzystującym komórki MRC-5. Na przykład badanie z 2021 r. wykazało, że skalę produkcji wirusa wścieklizny można zwiększyć poprzez tłumienie określonych białek komórkowych za pomocą inhibitorów interferonu, co prowadzi do wyższej wydajności wirusa [3]. Ponadto w badaniu z 2019 r., w którym badano odpowiedź komórek MRC-5 na zakażenie wirusem wścieklizny, podkreślono potencjał egzosomów, miR-423-5p i szlaku sygnałowego interferonu (typu I) jako celów poprawy produkcji szczepionki przeciwko wściekliźnie [4].

Komórki MRC-5 w terapii komórkowej i badaniach nad chorobami

Komórki MRC-5 odgrywają również kluczową rolę w dziedzinie terapii komórkowej. Ich porównanie do mezenchymalnych komórek zrębowych z pępowiny, zwłaszcza pod względem potencjału różnicowania, wywołało znaczne zainteresowanie ich wykorzystaniem w zastosowaniach terapeutycznych. Stanowiska dotyczące terapii komórkowej uznały te komórki za ich potencjał terapeutyczny w leczeniu różnych schorzeń. Na przykład, są one obiecujące w modulowaniu odpowiedzi układu odpornościowego w chorobach takich jak stwardnienie rozsiane i zwiększaniu aktywności potencjatora megakariocytów, który jest ważny dla produkcji płytek krwi.

Oprócz zastosowań terapeutycznych, komórki MRC-5 wzbogaciły dziedzinę badań nad chorobami, szczególnie w zakresie zrozumienia terapii wirusowych i produktów przeciwpierwotniakowych. Jako oporna linia komórkowa, komórki MRC-5 mają ograniczoną żywotność, ale ich wkład w badania medyczne jest znaczący. Odgrywają one kluczową rolę w odkrywaniu środków przeciwwirusowych i są wykorzystywane w testach kolonii megakariocytów w celu lepszego zrozumienia procesu tworzenia płytek krwi. Trwałe dziedzictwo komórek MRC-5 nadal kształtuje krajobraz nauk medycznych, poprawiając nasze możliwości radzenia sobie ze złożonymi chorobami i schorzeniami.

Zanurz się głębiej w naukę: Dowiedz się więcej o komórkach MRC-5 i powiązanych narzędziach badawczych

Publikacje dotyczące linii komórkowej MRC-5

Linia komórkowa MRC-5, będąca podstawą badań medycznych, była przedmiotem wielu znaczących badań. Poniżej znajduje się kilka godnych uwagi publikacji, w których wykorzystano tę linię komórkową w swoich badaniach:

• Oznaczanie cirkowirusa świń w ludzkich diploidalnych komórkach 2BS i MRC-5 do produkcji szczepionek
  Badanie to, opublikowane w Chinese Journal of Biologicals w 2019 r., dotyczyło obecności cirkowirusa świń typu I i II w ludzkich diploidalnych liniach komórkowych 2BS i MRC-5, podkreślając jego implikacje dla rozwoju szczepionek.

• Zablokowanie circ-UQCRC2 złagodziło obrażenia wywołane lipopolisacharydem w komórkach MRC-5 poprzez szlak miR-326/PDCD4/NF-κB
  W tym artykule z 2021 r. z International Immunopharmacology naukowcy zbadali, w jaki sposób celowanie w koliste RNA, w szczególności circ-UQCRC2, może złagodzić uszkodzenia komórek wywołane lipopolisacharydem w komórkach MRC-5 poprzez szlak sygnałowy miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Kurarinon hamuje infekcję HCoV-OC43 poprzez upośledzenie indukowanego przez wirusa strumienia autofagii w ludzkich komórkach płuc MRC-5
  W badaniu opublikowanym w 2020 r. w Journal of Clinical Medicine zbadano skuteczność terapeutyczną kurarinonu przeciwko ludzkiemu koronawirusowi HCoV-OC43 w komórkach MRC-5, podkreślając potencjał związku w modulowaniu procesów autofagicznych indukowanych wirusem.

• Aurapten wykazuje aktywność przeciwwirusową przeciwko ludzkiemu koronawirusowi OC43 w komórkach MRC-5
  Badanie to, opublikowane w Nutrients in 2023, wykazało, że aurapten wykazuje właściwości przeciwwirusowe przeciwko koronawirusowi HCoV-OC43 podczas testów na ludzkich diploidalnych komórkach MRC-5, prezentując nową drogę dla strategii przeciwwirusowych.

• Wpływ bogatych w resweratrol ekstraktów z odpadów po przycinaniu Vitis Vinifera na komórki HeLa, MCF-7 i MRC-5: Współdziałanie apoptozy, autofagii i martwicy
  Badanie to, opublikowane w Pharmaceutics w 2022 roku, zbadało wpływ bogatych w resweratrol ekstraktów z Vitis vinifera na trzy ludzkie linie komórkowe, w tym linię MRC-5, zapewniając wgląd w potencjalne zastosowania terapeutyczne takich ekstraktów w raku i innych chorobach.

Publikacje te podkreślają wszechstronność linii komórkowej MRC-5 w ułatwianiu różnorodnych i przełomowych badań w dziedzinie wirusologii, onkologii i nie tylko, przyczyniając się znacząco do naszego zrozumienia odpowiedzi komórkowych i potencjału terapeutycznego.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące komórek MRC-5

Referencje

1. Yang, X., et al., Interferon Inhibition Enhances the Pilot-Scale Production of Rabies Virus in Human Diploid MRC-5 Cells. Viruses, 2021. 14(1): p. 49.
2. Wang, J., et al., Exosome-mediated delivery of inducible miR-423-5p enhances resistance of MRC-5 cells to rabies virus infection. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): p. 1537.
3. McKenna, K.C., Use of Aborted Fetal Tissue in Vaccines and Medical Research Obscures the Value of All Human Life, Linacre Q, 2018. 85(1): s. 13-17.
4. Jordan, I. i V. Sandig, Matrix and backstage: cellular substrates for viral vaccines, Wirusy, 2014. 6(4): s. 1672-700.