Linia komórkowa MRC-5: ludzkie fibroblasty płucne pochodzenia płodowego 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. Stanowią one nieodzowne narzędzie w badaniach nad infekcjami i chorobami wirusowymi oraz mają istotne zastosowanie w selekcji leków i testowaniu ich skuteczności. Ten obszerny artykuł zawiera niezbędne informacje na temat ludzkiej diploidalnej linii komórkowej MRC-5, które ułatwią Państwu prowadzenie badań.

Ogólna charakterystyka i pochodzenie komórek MRC-5

Zrozumienie pochodzenia i ogólnych cech linii komórkowej ma kluczowe znaczenie przy rozważaniu jej zastosowania w badaniach naukowych. W tej sekcji omówiono cechy fibroblastyczne oraz pochodzenie komórek MRC-5. Dowiesz się o:

• Pochodzenie: Te komórki pierwotne zostały wyhodowane w 1966 r. przez J.P. Jacobsa z tkanki płucnej 14-tygodniowego płodu płci męskiej rasy kaukaskiej, a nie w 1996 r., jak podawano wcześniej.
• Morfologia komórek MRC-5: Komórki MRC-5 wykazują morfologię podobną do fibroblastów.
• Średnica komórki: Średnica komórki MRC-5 wynosi około 18 μm.
• Kariotyp: Komórki MRC-5 mają normalny kariotyp diploidalny, a modalna liczba chromosomów wynosi 46, co jest typowe dla normalnej ludzkiej linii komórkowej.

Wytyczne dotyczące hodowli linii komórkowej MRC-5

Skuteczna hodowla linii komórkowej MRC-5 wymaga dogłębnego zrozumienia jej specyficznych wymagań. Poniżej przedstawiono kluczowe kwestie, które należy wziąć pod uwagę, aby zapewnić pomyślną hodowlę:

• Czas podwojenia: Linia komórkowa MRC-5 charakteryzuje się czasem podwojenia wynoszącym około 45 godzin. W zależności od warunków hodowli czas ten może wahać się od 35 do 45 godzin.

• Charakter komórek: Komórki płodowe MRC-5 są komórkami adhezyjnymi, wymagającymi przylegania do powierzchni w celu wzrostu, co jest typowe dla komórek fibroblastów.

• Optymalna gęstość komórek: Do wysiewu zaleca się optymalną gęstość wynoszącą 1 x 10⁴ komórek/cm². Proces pasażowania polega na przemyciu komórek adhezyjnych roztworem PBS, poddaniu ich działaniu preparatu Accutase przez 8–10 minut w celu oddzielenia, a następnie odwirowaniu. Osad komórkowy jest następnie zawieszany w pożywce wzrostowej i przenoszony do nowych kolb w celu dalszej hodowli.

• Pożywka wzrostowa: Zalecaną pożywką wzrostową dla komórek MRC-5 jest EMEM, uzupełniona 10% surowicą płodową bydlęcą, 2,2 g/l NaHCO₃, 2 mM L-glutaminą oraz zrównoważonym roztworem soli Earle’a (EBSS).

• Warunki hodowli: Hodowle należy utrzymywać w nawilżanym inkubatorze w temperaturze 37°C z 5% CO₂, aby odtworzyć warunki fizjologiczne.

• Warunki przechowywania: W celu długotrwałego przechowywania komórki MRC-5 należy przechowywać w fazie gazowej ciekłego azotu lub w temperaturach poniżej -150°C.

• Zamrażanie i rozmrażanie: Należy stosować pożywkę zamrażającą CM-1 lub CM-ACF, stosując metodę powolnego zamrażania w celu zachowania żywotności komórek. W celu rozmrożenia należy ogrzać komórki w łaźni wodnej o temperaturze 37°C, aż pozostanie niewielka grudka lodu, a następnie przenieść je do świeżej pożywki i odwirować w celu usunięcia środka krioprotekcyjnego. Przed wysianiem do nowych naczyń hodowlanych należy ponownie zawiesić komórki w świeżym podłożu hodowlanym.

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

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

Opublikowano: 2023 | Ostatnia aktualizacja: maj 2026

Linia komórkowa MRC-5: zalety i ograniczenia

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

Zalety

Główne zalety komórek MRC-5 to:

• Linia komórkowa pochodzenia ludzkiego

  Komórki płodowe MRC-5 pochodzą z normalnej ludzkiej tkanki płucnej, co czyni je cennym narzędziem dla naukowców badających choroby specyficzne dla człowieka. Jako normalna diploidalna linia komórkowa, wiernie odzwierciedla fizjologię i reakcje komórek ludzkich, oferując dokładniejszy model do badań biomedycznych i farmaceutycznych w porównaniu z liniami komórkowymi nowotworowymi lub transformowanymi.

• Podatność na wirusy

  Komórki fibroblastów MRC-5 wykazują wysoką podatność na kilka wirusów ludzkich, 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 wirusowej, badań przesiewowych leków przeciwwirusowych oraz opracowywania szczepionek wirusowych. Zdolność komórek MRC-5 do wspierania skutecznej replikacji wirusów umożliwia badaczom zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw infekcji wirusowych oraz ocenę skuteczności potencjalnych środków terapeutycznych.

Ograniczenia

Ograniczona długość życia: Pomimo swojej użyteczności linia komórek fibroblastów MRC-5 ma ograniczoną długość życia in vitro. Zazwyczaj komórki te przechodzą około 42 do 46 podwojeń populacji, zanim wejdą w stan starzenia replikacyjnego. Ta ograniczona zdolność replikacyjna stanowi wyzwanie dla długoterminowych eksperymentów wymagających ciągłej hodowli komórkowej. Naukowcy muszą dokładnie rozważyć czas trwania swoich eksperymentów i odpowiednio je zaplanować, aby uniknąć problemów związanych ze zmianami w zachowaniu komórek wywołanymi starzeniem się. Ponadto ograniczona długość życia komórek MRC-5 wymaga okresowego uzupełniania ich świeżo wyhodowanymi komórkami, co może wpływać na spójność i powtarzalność wyników eksperymentów.

Zastosowania komórek MRC-5 w badaniach

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

Komórki MRC-5, pochodzące z tkanki płucnej 14-tygodniowego płodu po aborcji, stały się kamieniem węgielnym w dziedzinie badań nad lekami przeciwwirusowymi i opracowywania szczepionek. Te diploidalne szczepy komórkowe są integralną częścią produkcji szczepionki przeciwko wirusowi różyczki oraz szczepionki Sabina przeciwko wirusowi polio. Pochodzenie z tkanki ludzkiej sprawia, że komórki MRC-5 stanowią wyjątkowy model do badania zachowań wirusów, takich jak replikacja wirusa polio, mechanizmy amplifikacji SARS-CoV oraz namnażanie się wirusa opryszczki pospolitej w warunkach laboratoryjnych.

Podatność 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 reakcję wskazującą na to, co mogłoby się wydarzyć w komórkach ludzkich.

Dzięki badaniom z wykorzystaniem komórek MRC-5 udało się osiągnąć znaczący postęp w zrozumieniu infekcji wirusowych i udoskonaleniu szczepionek. Na przykład badanie z 2021 roku wykazało, że skalę produkcji wirusa wścieklizny można zwiększyć poprzez hamowanie określonych białek komórkowych za pomocą inhibitorów interferonu, co prowadzi do uzyskania większej wydajności wirusa [3]. Ponadto badanie z 2019 roku, w którym analizowano reakcję komórek MRC-5 na zakażenie wirusem wścieklizny, podkreśliło potencjał egzosomów, miR-423-5p oraz szlaku sygnałowego interferonu (typu I) jako celów umożliwiających usprawnienie 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 z mezenchymalnymi komórkami stromalnymi pochodzącymi z pępowiny, zwłaszcza pod względem potencjału różnicowania, wzbudziło znaczne zainteresowanie ich wykorzystaniem w zastosowaniach terapeutycznych. W stanowiskach dotyczących terapii komórkowej uznano potencjał terapeutyczny tych komórek w leczeniu różnych schorzeń. Na przykład komórki te są obiecujące w modulowaniu odpowiedzi układu odpornościowego w chorobach takich jak stwardnienie rozsiane oraz w wzmacnianiu aktywności czynników stymulujących megakariocyty, co ma istotne znaczenie dla produkcji płytek krwi.

Oprócz zastosowań terapeutycznych komórki MRC-5 wzbogaciły dziedzinę badań nad chorobami, szczególnie w zakresie zrozumienia terapii wirusowych i produktów przeciwprotozoalnych. Jako linia komórkowa o ograniczonej żywotności komórki MRC-5 mają ograniczony czas życia, 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 pogłębienia naszej wiedzy na temat tworzenia się płytek krwi. Trwałe dziedzictwo komórek MRC-5 nadal kształtuje krajobraz nauk medycznych, zwiększając nasze możliwości w walce ze złożonymi chorobami i schorzeniami.

Zagłęb się w świat nauki: dowiedz się więcej o komórkach MRC-5 i powiązanych narzędziach badawczych

Publikacje dotyczące linii komórkowej MRC-5

Linia komórkowa MRC-5, stanowiąca podstawę badań medycznych, była przedmiotem wielu znaczących badań. Poniżej przedstawiono kilka wartych uwagi publikacji, w których wykorzystano tę linię komórkową:

• Określenie obecności circowirusa świń w ludzkich komórkach diploidalnych 2BS i MRC-5 na potrzeby produkcji
  szczepionek Opublikowane w czasopiśmie „Chinese Journal of Biologicals” w 2019 r. badanie to dotyczyło obecności circowirusa świń typów I i II w ludzkich diploidalnych liniach komórkowych 2BS i MRC-5, podkreślając jego znaczenie dla rozwoju szczepionek.

• Wyciszanie circ-UQCRC2 złagodziło uszkodzenia wywołane lipopolisacharydem w komórkach MRC-5 poprzez szlak
  miR-326/PDCD4/NF-κB. W tym artykule z 2021 r. opublikowanym w czasopiśmie „International Immunopharmacology” naukowcy zbadali, w jaki sposób ukierunkowanie na okrągłe RNA, a konkretnie na circ-UQCRC2, może złagodzić uszkodzenia komórek wywołane lipopolisacharydem w komórkach MRC-5 poprzez szlak sygnałowy miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Kurarynon hamuje zakażenie wirusem HCoV-OC43 poprzez osłabienieautofagiczny przepływ w ludzkich komórkach
  płucnych MRC-5. W badaniu z 2020 roku opublikowanym w czasopiśmie „Journal of Clinical Medicine” przeanalizowano skuteczność terapeutyczną kurarynonu przeciwko ludzkiemu koronawirusowi HCoV-OC43 w komórkach MRC-5, podkreślając potencjał tego związku w modulowaniu.

• Aurapten wykazuje działanie przeciwwirusowe przeciwko ludzkiemu koronawirusowi OC43 w komórkach
  MRC-5 W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nutrients” w 2023 r. badanie to wykazało, że aurapten wykazuje właściwości przeciwwirusowe wobec koronawirusa HCoV-OC43 w testach na ludzkich komórkach diploidalnych MRC-5, otwierając nową ścieżkę dla strategii przeciwwirusowych.

• Wpływ ekstraktów z odpadów po przycinaniu winorośli (Vitis vinifera), bogatych w resweratrol, na komórki HeLa, MCF-7 i MRC-5: Wzajemne oddziaływanie
  apoptozy, autofagii i nekrozy W badaniu tym, opublikowanym w czasopiśmie „Pharmaceutics” w 2022 r., przeanalizowano wpływ ekstraktów z Vitis vinifera bogatych w resweratrol na trzy ludzkie linie komórkowe, w tym linię MRC-5, dostarczając informacji na temat potencjalnych zastosowań terapeutycznych takich ekstraktów w leczeniu nowotworów i innych chorób.

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

Najczęściej zadawane pytania dotyczące komórek MRC-5

Bibliografia

1. Yang, X. i in., Hamowanie interferonu zwiększa produkcję wirusa wścieklizny w ludzkich diploidalnych komórkach MRC-5 w skali pilotażowej. Viruses, 2021. 14(1): s. 49.
2. Wang, J. i in., Dostarczanie indukowalnego miR-423-5p za pośrednictwem egzosomów zwiększa odporność komórek MRC-5 na zakażenie wirusem wścieklizny. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): s. 1537.
3. McKenna, K.C., Wykorzystanie tkanki płodowej pochodzącej z aborcji w szczepionkach i badaniach medycznych umniejsza wartość każdego ludzkiego życia. Linacre Q, 2018. 85(1): s. 13–17.
4. Jordan, I. i V. Sandig, „Matryca i kulisy: substraty komórkowe dla szczepionek wirusowych”. *Viruses*, 2014. 6(4): s. 1672–700.