Komórki SH-SY5Y – badania nad nerwiakiem niedojrzałym oraz znaczenie komórek SH-SY5Y dla neuronauki

Linia komórkowa SH-SY5Y, pochodząca z ludzkiego neuroblastoma, jest szeroko wykorzystywana w badaniach medycznych do analizy chorób neurodegeneracyjnych oraz opracowywania leków. Naukowcy wykorzystują te komórki w ich pierwotnej, niezróżnicowanej postaci lub różnicują je w komórki przypominające neurony.

Ogólne informacje i pochodzenie linii komórkowej SH-SY5Y

W tej sekcji omówimy podstawowe informacje na temat linii komórkowej SH-SY5Y, w tym jej pochodzenie, definicję i strukturę komórkową. Odpowiemy na pytania dotyczące m.in. morfologii i pochodzenia komórek.

• SH-SY5Y to linia komórkowa pochodzenia ludzkiego, która powstała w wyniku subklonowania linii komórkowej neuroblastoma SK-N-SH w 1970 roku.
• Macierzysta linia komórkowa SK-N-SH została opracowana na podstawie biopsji szpiku kostnego czteroletniej pacjentki z neuroblastomą.
• Komórki SH-SY5Y mają fenotyp adrenergiczny i wykazują ekspresję markerów dopaminergicznych, co czyni je użytecznym modelem in vitro do badania chorób neurodegeneracyjnych, neurogenezy oraz właściwości komórek mózgowych [1].
• Komórki SH-SY5Y rosną w postaci skupisk żywych komórek neuroblastycznych z neurytami i są luźno przylegające.
• Rozmiar komórek SH-SY5Y wynosi 12 μm.
• Modalna liczba chromosomów w komórkach SH-SY5Y wynosi 47, a komórki te charakteryzują się rzadkim markerem chromosomu nr 1 – trisomią 1q – spowodowaną wstawieniem dodatkowej kopii segmentu 1q do długiego ramienia chromosomu 1.

Hodowla komórek SH-SY5Y

W laboratoriach zajmujących się badaniami neurobiologicznymi komórki SH-SY5Y są najczęściej hodowanymi komórkami neuroblastoma. Aby pracować z tymi komórkami, konieczne jest zrozumienie, jaki rodzaj pożywki hodowlanej jest odpowiedni do ich hodowli, jakie są ich cechy wzrostu, optymalna gęstość wysiewu oraz właściwa metoda ich zamrażania. W niniejszym rozdziale przedstawiono podstawowe informacje dotyczące hodowli komórek SH-SY5Y, które pomogą Państwu w tych kwestiach.

Kluczowe informacje dotyczące hodowli komórek SH-SY5Y

Czas podwojenia populacji: Średni czas podwojenia populacji komórek SH-SY5Y wynosi około 3–4 dni.

Komórki przylegające czy w zawiesinie: Komórki SH-SY5Y są komórkami słabo przylegającymi. Przy wysadzeniu w dużej gęstości rosną w postaci skupisk.

Gęstość wysiewu: Optymalna gęstość wysiewu dla komórek SH-SY5Y wynosi 1 × 10⁴ komórek/cm². Hodowle komórek SH-SY5Y składają się zarówno z komórek przylegających, jak i pływających.

Pożywka hodowlana: Pożywka DMEM:Ham’s F12 uzupełniona 3,1 g/l glukozy, 10% surowicy płodowej bydlęcej (FBS) oraz 1,6 mM L-glutaminy jest idealna do hodowli linii komórkowej SH-SY5Y.

Warunki hodowli (temperatura, CO₂): Komórki SH-SY5Y hoduje się w temperaturze 37°C w nawilżanym inkubatorze z dopływem 5% CO₂.

Przechowywanie: Aby zachować żywotność komórek SH-SY5Y, są one przechowywane w fazie gazowej ciekłego azotu w temperaturze poniżej -150°C.

Proces zamrażania i pożywka: Do zamrażania komórek SH-SY5Y stosuje się pożywki zamrażające CM-1 lub CM-ACF. Do zamrażania tej linii komórkowej neuroblastoma stosuje się metodę powolnego zamrażania, polegającą na stopniowym obniżaniu temperatury o 1°C.

Proces rozmrażania: Zamrożone fiolki zawierające komórki SH-SY5Y umieszcza się w łaźni wodnej ustawionej na temperaturę 37°C. Fiolkę szybko się wstrząsa, aż komórki się rozmrożą i pozostanie jedynie niewielka grudka lodu.

Poziom bezpieczeństwa biologicznego: Komórki SH-SY5Y można hodować w laboratorium o poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1.

Komórki SH-SY5Y: zalety i ograniczenia

Zalety

• Różnicowanie w neurony: Komórki SH-SY5Y można różnicować w funkcjonalne neurony przy użyciu określonych związków, co stanowi wygodniejszą alternatywę dla neuronów pierwotnych i pozwala uniknąć problemów etycznych związanych z ich wykorzystaniem [2].
• Model in vitro chorób neurodegeneracyjnych: Ekspresja markerów molekularnych, w tym markerów neuronów dopaminergicznych, sprawia, że komórki SH-SY5Y nadają się do badania zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona.

Ograniczenia

• Niesynchronizowany cykl komórkowy: Hodowle komórek SH-SY5Y wykazują niesynchronizowane cykle komórkowe w stanie niezróżnicowanym [3].
• Nieokreślony stan różnicowania: Komórki SH-SY5Y charakteryzują się nieokreślonym stanem różnicowania, który waha się od stanu neuroblastoma o potencjale nowotworowym do neuronów w fazie postmitotycznej lub komórek progenitorowych układu nerwowego. Nie wykazują one ekspresji markerów molekularnych charakterystycznych dla dojrzałych komórek neuronalnych [4].

Komórki SH-SY5Y do badań neurofarmakologicznych in vitro i odkrywania leków

Zastosowania komórek SH-SY5Y

Badania nad chorobami neurodegeneracyjnymi: Komórki SH-SY5Y są wykorzystywane do badań nad zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona. Na przykład w jednym z badań komórki SH-SY5Y poddano działaniu peptydu amyloidowego β 1-42 w celu stworzenia modelu choroby Alzheimera in vitro. Opracowaną linię komórkową poddano następnie transfekcji plazmidem pcDNA-17A oraz shRNA 17A w celu zbadania wpływu długiego niekodującego RNA 17A na komórki wykazujące cechy charakterystyczne dla choroby Alzheimera. Badanie wykazało, że LncRNA-17A reguluje apoptozę i autofagię komórek SH-SY5Y, naśladując przebieg choroby Alzheimera [5].

Opracowywanie leków: Komórki SH-SY5Y są wykorzystywane do przesiewania i walidacji leków pod kątem ich działania terapeutycznego w chorobach neurodegeneracyjnych. Na przykład w badaniu przeprowadzonym w 2021 r. wywołano parkinsonizm w komórkach SH-SY5Y za pomocą herbicydu (paraquatu), a następnie wykorzystano te komórki do zbadania potencjału terapeutycznego flawonoidu – naringeniny. Związek ten wykazał działanie ochronne przed neurodegeneracją i neurotoksycznością wywołaną chorobą Parkinsona w modelach komórkowych, co wskazuje na jego potencjał w opracowywaniu terapii choroby Parkinsona [6].

Publikacje naukowe dotyczące komórek SH-SY5Y

Istnieje wiele badań naukowych dotyczących komórek SH-SY5Y. W tej sekcji omówimy kilka istotnych przykładów.

• LncRNA17A reguluje autofagię i apoptozę linii komórkowej SH-SY5Y jako modelu in vitro choroby Alzheimera: W tej publikacji wysunięto hipotezę, że LncRNA17A pośredniczy w apoptozie i autofagii komórek SH-SY5Y, które eksperymentalnie przekształcono w model choroby Alzheimera.
• Naringenina łagodzi wywołaną parakwatem utratę neuronów dopaminergicznych w komórkach SH-SY5Y oraz w szczurzym modelu choroby Parkinsona: Badanie to sugeruje, że związki naringeniny mogą pełnić rolę neuroprotektantów w eksperymentalnie opracowanym modelu komórkowym i zwierzęcym choroby Parkinsona.
• Charakterystyka biochemiczna proliferacyjnej i zróżnicowanej linii komórkowej SH-SY5Y jako modelu choroby Parkinsona: Zróżnicowane komórki SH-SY5Y wykorzystano do scharakteryzowania i oceny kilku procesów biochemicznych często badanych w kontekście choroby Parkinsona.
• Wpływ acitretyny in vitro na ludzkie komórki neuronalne SH-SY5Y: Komórki SH-SY5Y wykorzystano do badania różnicowania neuronów. Naukowcy zbadali, czy acitretyna sprzyja różnicowaniu neuronów oraz czy może być stosowana w leczeniu zaburzeń neurodegeneracyjnych i neurorozwojowych oraz nowotworów mózgu.
• Przekształcenie linii komórkowej SH-SY5Y w komórki podobne do neuronów: badanie zmian elektrofizjologicznych i biomechanicznych: W ramach tego badania komórki blastomy nerwowej SH-SY5Y przekształcono w neurony poprzez poddanie ich działaniu kwasu retinowego oraz cząsteczek neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF), a następnie zbadano zachodzące w nich zmiany biochemiczne i elektrofizjologiczne.

Materiały dotyczące komórek SH-SY5Y: protokoły, filmy i inne zasoby

Dostępnych jest kilka zasobów internetowych dotyczących tej słynnej linii komórkowej neuroblastoma. Zasoby te zawierają informacje na temat postępowania z hodowlami SH-SY5Y i ich utrzymania.

Protokoły hodowli komórkowej

Poniższe artykuły internetowe pomogą Ci poznać metody hodowli, zamrażania i rozmrażania komórek SH-SY5Y.

• Hodowla komórek SH-SY5Y: Podstawowe informacje o komórkach SH-SY5Y, w tym o rozmrażaniu, zamrażaniu i subkulturowaniu komórek.
• Subkulturowanie komórek SH-SY5Y: Zawiera informacje na temat stosowanych pożywek wzrostowych oraz etapów subkulturowania komórek SH-SY5Y.
• Transfekcja komórek SH-SY5Y: Niniejszy dokument opisuje protokół transfekcji przejściowej dla linii komórkowej SH-SY5Y.
• Protokół różnicowania: Ten film wyjaśnia protokół różnicowania komórek SH-SY5Y.

Mamy nadzieję, że niniejszy artykuł dostarczy przydatnych informacji dotyczących postępowania z komórkami SH-SY5Y, ich hodowli oraz wykorzystania w badaniach naukowych; jeśli chcesz pracować z tą linią komórkową neuroblastoma, rozważ złożenie zamówienia u nas.

Linia komórkowa SH-SY5Y: Często zadawane pytania