Opublikowano: 2023 | Ostatnia aktualizacja: maj 2026
Komórki U937 – model do badań nad białaczką monocytową i postępy w tej dziedzinie
Linia komórkowa U937, szeroko stosowany model in vitro w badaniach biomedycznych, pochodzi z linii promonocytowej i dostarcza cennych informacji na temat dynamiki komórek szpikowych. W niniejszym artykule omówiono pochodzenie, ogólną charakterystykę oraz różnorodne zastosowania linii komórkowej U937, która ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmów molekularnych i szlaków sygnałowych w komórkach odpornościowych, szczególnie w kontekście ostrej białaczki szpikowej (AML).
- Pożywka hodowlana
Hodowlę komórek U937 prowadzi się w pożywce RPMI 1640. Pożywka ta jest uzupełniona 2,0 mM L-glutaminy, 2,0 g/l NaHCO₃, 2,0 g/l L-glukozy oraz 10% surowicy płodowej bydlęcej (FBS) w celu zapewnienia optymalnego wzrostu komórek. Pożywkę wymienia się 1–2 razy w tygodniu. - Czas podwojenia
Średni czas podwojenia populacji komórek U937 wynosi 36 godzin. Może on jednak wahać się w przedziale od 48 do 72 godzin. - Typ wzrostu
Makrofagi U937 mają okrągły kształt i rosną w hodowlach zawiesinowych. - Poziom bezpieczeństwa biologicznego
BSL-1 - Dostępne w
Cytion — Zamów U937
- Pochodzenie i ogólna charakterystyka komórek U937
- Linia komórkowa U937: Informacje dotyczące hodowli
- Zalety i wady komórek U937
- Linia komórek monocytowych U937 do badań immunologicznych i hematologicznych
- Zastosowania linii komórkowej U937 w badaniach
- Komórki U937: publikacje naukowe
- Materiały dotyczące linii komórkowej U937: protokoły, filmy i inne
- Często zadawane pytania dotyczące zastosowań linii komórkowej U937 w badaniach
- Bibliografia
- Najczęściej zadawane pytania
Pochodzenie i ogólna charakterystyka komórek U937
W tej sekcji omówimy pochodzenie i podstawowe cechy linii komórkowej U937. Dowiesz się, czym jest linia komórkowa białaczki U937, jaka jest jej tożsamość komórkowa, skąd się wzięła oraz jakie kluczowe cechy sprawiają, że jest ona kluczowym modelem badawczym.
Komórki U937, wyizolowane w 1976 roku przez Sundstroma i Nilssona z wysięku opłucnowego 37-letniego mężczyzny rasy kaukaskiej cierpiącego na uogólniony chłoniak histiocytowy, charakteryzują się unikalnym fenotypem promonocytowym [1]. Komórki te charakteryzują się morfologią typową dla typów komórek monocytowo-makrofagowych, o okrągłym kształcie i średniej średnicy około 14 μm, z markerami powierzchniowymi, takimi jak ludzkie białko DC-SIGN, które ma kluczowe znaczenie dla ich roli w badaniach immunologicznych. Znaczące zainteresowanie budzi zdolność linii komórkowej U937 do różnicowania się w różne komórki odpornościowe – w tym monocyty, makrofagi, a nawet komórki dendrytyczne – pod wpływem określonych bodźców, co stanowi dynamiczny system do badania procesów różnicowania komórek.
Repertuar komórkowy linii U937 obejmuje również zdolność do ekspresji amelogeniny – markera często badanego w kontekście krążących komórek prekursorowych oraz oceny nieprawidłowości chromosomowych, zwłaszcza w obrębie chromosomu 16, co potwierdza jej status jako bogatego źródła informacji w ramach Encyklopedii Linii Komórkowych Nowotworowych (Cancer Cell Line Encyclopedia). Dzięki technikom takim jak hodowla komórek w 3D i zaawansowane obrazowanie komórki U937 zapewniają warunki zbliżone do warunków in vivo, umożliwiając badaczom obserwację zachowania komórek i ich interakcji w środowisku bardziej zbliżonym do fizjologicznego.
Linia komórkowa U937: Informacje dotyczące hodowli
Znajomość poniższych kluczowych informacji dotyczących hodowli komórek U937 może ułatwić i usprawnić pracę z nimi. Dowiesz się: Jaki jest czas podwojenia komórek U937? Czy linia komórkowa U937 jest adhezyjna czy zawiesinowa? Czym jest pożywka dla komórek U937? Jak hodować komórki U937?
Kluczowe informacje dotyczące hodowli komórek U937
Czas podwojenia populacji:
Średni czas podwojenia populacji komórek U937 wynosi 36 godzin. Może on jednak wahać się w przedziale od 48 do 72 godzin.
Komórki przylegające czy w zawiesinie:
Makrofagi U937 mają okrągły kształt i rosną w hodowlach zawiesinowych.
Gęstość wysiewu:
W przypadku komórek U937 zaleca się gęstość wysiewu wynoszącą 1 x 10⁵ komórek/ml. W przypadku komórek w zawiesinie nie jest wymagany roztwór do pasażowania. Komórki rozcieńcza się świeżą pożywką i zlicza. Następnie wysiewa się je w wymaganej gęstości do nowej kolby.
Pożywka wzrostowa:
Hodowlę komórek U937 prowadzi się w pożywce RPMI 1640. Pożywkę tę uzupełnia się 2,0 mM L-glutaminą, 2,0 g/l NaHCO₃, 2,0 g/l L-glukozą oraz 10% FBS w celu zapewnienia optymalnego wzrostu komórek. Pożywkę wymienia się 1–2 razy w tygodniu.
Warunki wzrostu (temperatura, CO₂):
Hodowle komórek U937 wymagają do idealnego wzrostu inkubatora o temperaturze 37°C z nawilżaniem i dopływem 5% CO₂.
Przechowywanie:
Komórki U937 przechowuje się w fazie gazowej ciekłego azotu lub w temperaturze poniżej -150°C w celu utrzymania żywotności komórek przez dłuższy czas.
Proces zamrażania i pożywka:
Do zamrażania ludzkiej linii komórkowej makrofagów U937 stosuje się pożywki zamrażające CM-1 lub CM-ACF. Aby zapewnić maksymalną żywotność komórek, zaleca się stosowanie metody powolnego zamrażania (stopniowy spadek temperatury o 1°C).
Proces rozmrażania:
Zamrożone fiolki przechowuje się w łaźni wodnej o temperaturze 37°C do momentu, aż pozostanie niewielka bryłka lodu. Do komórek dodaje się świeżą pożywkę i poddaje się je wirowaniu. Pożywkę wylewa się, a osad komórkowy ponownie zawiesza i przelewa do nowej kolby. Komórki U937 charakteryzują się stosunkowo szybkim powrotem do stanu sprzed zamrożenia.
Poziom bezpieczeństwa biologicznego:
Do hodowli komórek U937 zaleca się warunki laboratoryjne zgodne z poziomem bezpieczeństwa biologicznego 1.
Zalety i wady komórek U937
Komórki U937 charakteryzują się unikalnym zestawem zalet i wad, co czyni je idealnym narzędziem badawczym. Poniżej omówiono najważniejsze zalety i wady hodowli komórek U937.
Zalety
Do głównych zalet linii komórkowej U937 należą:
- Większa stabilność: Linia komórkowa U937 wykazuje wysoką stabilność ze względu na swoje histiocytowe pochodzenie w porównaniu z pierwotnymi komórkami białaczkowymi krwi. Ponadto komórki te można hodować w nieskończoność i są one genetycznie jednorodne, dzięki czemu stanowią wygodny model do badań naukowych.
- Różnicowanie: Komórki U937 mają zdolność różnicowania się w inne komórki odpornościowe, takie jak monocyty, makrofagi lub komórki dendrytyczne, pod wpływem bodźca. Pomaga to w zrozumieniu mechanizmów komórkowych związanych z wywoływaniem odpowiedzi immunologicznych.
- Łatwość utrzymania: Komórki U937 są łatwe w hodowli i utrzymaniu w laboratoriach badawczych. Hodowla komórek U937 nie wymaga stosowania skomplikowanych procedur ani protokołów.
Wady
Oto kilka wad związanych z linią komórkową U937.
- Nieprawidłowości chromosomowe: Komórki U937 wykazują aberracje chromosomowe, w tym translokacje. Może to wpływać na wyniki eksperymentów i powtarzalność wyników.
U937 – linia komórek monocytowych do badań immunologicznych i hematologicznych
Zastosowania linii komórkowej U937 w badaniach naukowych
Komórki U937, linia komórkowa chłoniaka histiocytowego, stanowią nieoceniony model do różnych zastosowań w badaniach biologicznych. Są one szczególnie cenione ze względu na ich rolę w badaniach nad komórkami szpikowymi, zwłaszcza jako modele makrofagów, dzięki zdolności do różnicowania się w komórki podobne do makrofagów w określonych warunkach. Linia komórkowa U937 ułatwia badanie funkcji makrofagów, w tym aktywności fagocytarnej oraz neurobiologii cytokin, które mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia reakcji zapalnych i regulacji immunologicznej. Linia ta wykazuje również właściwości podobne do pierwotnych monocytów, co pozwala badaczom analizować niuanse zachowania komórek odpornościowych bez zmienności charakterystycznej dla komórek pierwotnych.
- Cytogenetyka: W dziedzinie charakterystyki cytogenetycznej komórki U937 odegrały kluczową rolę w badaniach chromosomu 11 oraz fragmentów chromosomów 16, szczególnie w odniesieniu do wychwytywania centromerów i zachowania chromosomów homologicznych. Naukowcy wykorzystują te komórki do badania reorganizacji genomu i niestabilności genomu, co ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia podstaw progresji nowotworów, w tym chłoniaka histiocytarnego, z którego pochodzą komórki U937. Linia komórkowa dostarcza dokładnych informacji o kariotypie, co czyni ją doskonałym narzędziem do badania nieprawidłowości w chromosomach i chromosomów poddanych rearanżacji, zwłaszcza tych związanych z rearanżacjami chromosomu 20.
- Biologia monocytów/makrofagów: Linia komórkowa U937 służy jako znaczący model do wyjaśniania funkcji i regulacji monocytów oraz makrofagów. Obejmuje to badanie takich aspektów, jak fagocytoza, prezentacja antygenów oraz produkcja cytokin. Warto zauważyć, że w badaniu z 2023 r. wykorzystano komórki U937 do zbadania wpływu glikomakropeptydu na odpowiedź zapalną w ludzkich komórkach makrofagowych. Badanie to podkreśliło właściwości przeciwzapalne glikomakropeptydu, wykazując obniżenie poziomu cytokin w tych komórkach [2].
- Badania nad rakiem: W dziedzinie onkologii komórki U937 odgrywają kluczową rolę w analizie mechanizmów komórkowych i szlaków sygnałowych leżących u podstaw nowotworów. Mają one również zasadnicze znaczenie w badaniach przesiewowych leków przeciwnowotworowych oraz w ocenie nowych terapii przeciwnowotworowych. Odzwierciedlając to zastosowanie, w jednym z badań wykorzystano linię komórkową U937 białaczki szpikowej do oceny działania przeciwnowotworowego zarówno świeżego, jak i gotowanego na parze soku z jarmużu. Wyniki tego badania wskazały, że sok ten sprzyja aktywności proapoptotycznej w komórkach nowotworowych poprzez szlak zależny od kaspaz [3].
- Badania toksykologiczne: Komórki U937 są również wykorzystywane do badania cytotoksycznego działania zanieczyszczeń środowiskowych i różnych substancji chemicznych. Na przykład w jednym z badań wykorzystano między innymi linię komórkową U937 do oceny potencjalnego cytotoksycznego działania mikroplastików polietylenowych [4]. Badanie to, wraz z innymi, podkreśla znaczenie komórek U937 w toksykologii, stanowiąc model pozwalający zrozumieć, w jaki sposób substancje oddziałują z ludzkimi komórkami monocytowymi oraz jaki mogą mieć potencjalny wpływ na zdrowie człowieka.
Wykorzystując konfokalną mikroskopię skaningową, naukowcy mogą wizualizować i kwantyfikować aktywność fagocytarną komórek U937, co pomaga w fenotypowaniu ich reakcji na różne bodźce, w tym czynniki zakaźne. Ontologie linii komórkowych oraz dokładne informacje o kariotypie dodatkowo zwiększają precyzję takich badań.
Komórki U937: Publikacje naukowe
Poniżej przedstawiono kilka interesujących i znaczących badań naukowych dotyczących komórek U937.
Magnofloryna wzmacnia reakcje prozapalne wywołane przez LPS poprzez szlaki zależne od MyD88 w makrofagach U937W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Planta Medica” (2018) wysunięto hipotezę, że główny bioaktywny metabolit pozyskany z rośliny Tinospora crispa wykazuje duży potencjał w zakresie wzmacniania odpowiedzi immunologicznej w makrofagach U937.
Wpływ ekstraktu z nasion Peganum harmala na poziom tlenku azotu w monocytach i makrofagach U937Artykuł ten został opublikowany w czasopiśmie „International Journal of Medical Laboratory” w 2020 roku. W ramach badania naukowcy ocenili potencjalny wpływ ekstraktu z nasion Peganum harmala na produkcję tlenku azotu w monocytach i makrofagach U937.
Ocena potencjalnej toksyczności mikroplastiku polietylenowego na linie komórkowe pochodzenia ludzkiegoW badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Science of the Total Environment” (2022) oceniono potencjalne działanie cytotoksyczne zanieczyszczeń środowiskowych, tj. mikroplastiku polietylenowego, na linie komórkowe U937, THP-1 oraz trzy inne linie komórkowe pochodzenia ludzkiego.
Wpływ ekstraktów z liści Vitex trifolia L. i fitoskładników na produkcję cytokin w ludzkich makrofagach U937Badanie to zostało opublikowane w 2020 r. w czasopiśmie „BMC Complementary Medicine and Therapies”. W ramach badania zbadano wpływ różnych ekstraktów przygotowanych z liści rośliny Vitex trifolia L. na produkcję cytokin w makrofagach U937.
Ekspozycja na niskie dawki promieniowania jonizującego hamuje cykl komórkowy i szlaki syntezy białek w pierwotnych keratynocytach ludzkich oraz liniach komórkowych U937 in vitro. Artykuł opublikowany w czasopiśmie „PLOS One” (2018 r.) poświęcony był potencjalnym skutkom działania niskich dawek promieniowania jonizującego na linię komórkową U937 oraz pierwotne keratynocyty.
Materiały dotyczące linii komórkowej U937: protokoły, filmy i inne materiały
Komórki U937 są szeroko stosowanym narzędziem badawczym. Poniżej wymieniono kilka cennych zasobów wyjaśniających protokół hodowli i różnicowania komórek U937:
- Protokół różnicowania komórek U937: Dokument ten zawiera protokół różnicowania komórek U937. Ponadto zawiera on również protokół hodowli komórek ludzkiej białaczki szpikowej U937
- Subkultury komórek w zawiesinie: Jest to film przedstawiający ogólny protokół subkultury linii komórkowych w zawiesinie, takich jak U937.
- Linia komórkowa U937: Ta strona internetowa zawiera wiele informacji na temat komórek U937. Opisuje protokoły subkultury, zamrażania i rozmrażania monocytów i makrofagów U937.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące zastosowań badawczych linii komórkowej U937
Bibliografia
- Chanput, W., V. Peters i H. Wichers, Komórki THP-1 i U937. Wpływ bioaktywnych składników żywności na zdrowie: modele in vitro i ex vivo, 2015: s. 147–159.
- Córdova-Dávalos, L.E. i in., Ochronne działanie glikomakropeptydu na reakcję zapalną makrofagów U937. Foods, 2023. 12(7): s. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak i Y. Suwanwong, Działanie przeciwnowotworowe świeżego i gotowanego na parze soku z chińskiej kapusty na linię komórkową U937 oraz jego działanie proapoptotyczne poprzez szlak zależny od kaspaz. Foods, 2023. 12(7): s. 1471.
- Gautam, R. i in., Ocena potencjalnej toksyczności mikroplastiku polietylenowego na liniach komórkowych pochodzenia ludzkiego. Science of the Total Environment, 2022. 838: s. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes i H.J. Wichers, Linia komórkowa THP-1: model komórkowy in vitro do badań nad modulacją odporności. International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37–45.