Linia komórkowa Calu-3
KomórkiCalu-3 to pochodząca od człowieka linia komórek nabłonka dróg oddechowych reprezentująca niedrobnokomórkowego raka płuc. Są one szeroko stosowane w badaniach biomedycznych, które obejmują badanie biologii raka płuc, chorób układu oddechowego, interakcji gospodarz-patogen oraz transportu leków w drogach oddechowych. Co więcej, są one wykorzystywane do opracowywania metod leczenia kilku zaburzeń układu oddechowego.
Niniejszy artykuł dostarczy kompleksowej wiedzy na temat linii komórkowej Calu-3. Tutaj dowiesz się:
- Pochodzenie i ogólna charakterystyka komórek Calu-3
- Linia komórkowa Calu-3: Informacje na temat hodowli
- Zalety i wady komórek Calu-3
- Zastosowania linii komórkowej Calu-3 w badaniach
- Komórki Calu-3: Publikacje badawcze
- Zasoby dotyczące komórek Calu-3: Protokoły, filmy i nie tylko
1. Pochodzenie i ogólna charakterystyka komórek Calu-3
Podstawową informacją na temat linii komórkowej jest jej pochodzenie i ogólne cechy. Pomoże to w podjęciu decyzji o jej wykorzystaniu w pracy badawczej. Ta sekcja pomoże ci dowiedzieć się tych niezbędnych informacji o linii komórkowej Calu-3. Będzie ona zawierać: Czym jest linia komórkowa CALU-3? Jaka jest morfologia komórek Calu-3? Jakie jest pochodzenie komórek Calu-3?
- Komórki Calu-3 uzyskano z wysięku opłucnowego (miejsce przerzutów) mężczyzny rasy kaukaskiej (25 lat) z gruczolakorakiem płuc. Linia komórkowa została stworzona w 1975 roku przez Jorgena Fogha i Germaina Trempe z Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
- Komórki Calu-3 mają morfologię podobną do nabłonka.
- Rozmiar komórek Calu-3 waha się od 8-9 do 20 mikronów średnicy.
- Są one nosicielami mutacji w genach K-RAS (G13D), TP53 i CDKN2A oraz wykazują ekspresję EGFR typu dzikiego.
A549 vs Calu-3
Komórki A549 i Calu-3 są liniami komórkowymi ludzkiego gruczolakoraka płuc, ale mają różne cechy. Podstawową różnicą między modelami komórek Calu-3 i A549 jest grubość warstwy śluzu. Komórki Calu-3 tworzą cieńszą warstwę śluzu, modelując w ten sposób nabłonek proksymalnych dróg oddechowych. Z drugiej strony, komórki A549 nie mają tej cechy i są bardziej odpowiednie do reprezentowania fizjologicznej struktury dystalnych dróg oddechowych [1].
2. Linia komórkowa Calu-3: Informacje dotyczące hodowli
Ta sekcja pomoże ci poznać kluczowe punkty dotyczące hodowli linii komórkowej Calu-3. Tutaj omówimy: Jaki jest czas podwojenia komórek Calu-3? Co to jest pożywka dla komórek Calu-3? Jaki jest protokół hodowli komórek Calu-3? Jak hodować komórki Calu-3?
Kluczowe punkty dotyczące hodowli komórek Calu-3
|
Czas podwojenia: |
Czas podwojenia komórek Calu-3 wynosi około 35 godzin. |
|
Przylegające lub w zawiesinie: |
Calu-3 to adherentna linia komórek gruczolakoraka płuc. |
|
Stosunek podziału: |
Stosunek podhodowli dla linii komórkowej Calu-3 wynosi od 1:2 do 1:4. W celu subkulturowania; komórki są płukane 1 x solą fizjologiczną w buforze fosforanowym (PBS) i inkubowane z Accutase (roztwór do pasażowania) w temperaturze otoczenia przez prawie 10 minut. Następnie dodawana jest świeża pożywka komórkowa, a oderwane komórki są odwirowywane. Osad komórek jest ostrożnie zawieszany, a komórki są dozowane do kolby zawierającej świeże podłoże hodowlane w celu wzrostu. |
|
Podłoże hodowlane: |
Do hodowli komórek Calu-3 stosuje się pożywkę EMEM zawierającą 10% FBS, 2 mM L-glutaminę, 1,5 g/L NaHCO3, EBSS, 1 mM pirogronian sodu i NEAA. Pożywka dla komórek Calu-3 powinna być wymieniana 2 do 3 razy w tygodniu. |
|
Warunki wzrostu: |
Komórki Calu-3 są hodowane w nawilżanym inkubatorze w temperaturze 37°C i podaży 5% CO2. |
|
Przechowywanie: |
Zamrożone komórki powinny być przechowywane w fazie lotnej ciekłego azotu lub w temperaturze poniżej -150°C w celu ochrony żywotności komórek przez dłuższy czas. |
|
Proces zamrażania i pożywka: |
Pożywka do zamrażania CM-1 lub CM-ACF jest używana głównie do zamrażania linii komórek płucnych Calu-3. Aby zachować żywotność komórek i zapobiec ich szokowi, komórki poddawane są powolnemu procesowi zamrażania, który pozwala na spadek temperatury jedynie o 1°C na minutę. |
|
Proces rozmrażania: |
Komórki są rozmrażane poprzez umieszczenie fiolki w łaźni wodnej nastawionej na temperaturę 37 °C na około 1 minutę lub do momentu pozostawienia niewielkiej grudki lodu. Dodawane jest świeże podłoże hodowlane, a komórki są odwirowywane w celu usunięcia składników podłoża zamrażającego. Następnie osad komórkowy jest ponownie zawieszany, a komórki są przelewane do nowej kolby zawierającej pożywkę wzrostową. |
|
Poziom bezpieczeństwa biologicznego: |
Ustawienia laboratoryjne na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1 są niezbędne do obsługi linii komórkowej Calu-3. |
3. Zalety i wady komórek Calu-3
Podobnie jak inne ludzkie linie komórkowe, komórki Calu-3 mają swój własny zestaw zalet i wad. Poniżej omówimy kilka ważnych z nich.
Zalety
-
Model nabłonka dróg oddechowych in vitro:
W badaniach nad układem oddechowym, komórki Calu-3 służą jako skuteczny model in vitro nabłonka dróg oddechowych. Odzwierciedlają one atrybuty ludzkiej wyściółki dróg oddechowych, umożliwiając badania nad transportem leków, interakcjami gospodarz-patogen i produkcją mucyny.
-
Polaryzacja:
Komórki Calu-3 tworzą spolaryzowane monowarstwy, dzięki czemu są szeroko stosowane do badania transportu leków i interakcji gospodarz-patogen w bardziej realistycznym kontekście.
Wady
-
Linia komórek nowotworowych:
Komórki Calu-3 zostały uzyskane z gruczolakoraka płuc, więc należy pamiętać, że mogą one nie w pełni reprezentować zdrową tkankę płucną. Naukowcy powinni wziąć to pod uwagę podczas wykorzystywania ich jako modelu w badaniach.
4. Zastosowania linii komórkowej Calu-3 w badaniach
Calu-3 oferuje kilka zastosowań w badaniach biomedycznych. Ta część artykułu rzuci światło na kilka najbardziej obiecujących z nich.
- Badania nad chorobami układu oddechowego: Komórki płuc Calu-3 są wykorzystywane do badania różnych chorób lub zaburzeń układu oddechowego, na przykład mukowiscydozy, astmy i przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP). W badaniu przeprowadzonym przez Chiarę Papi i współpracowników zbadano wpływ peptydowego kwasu nukleinowego (PNA) anty-miR-101-3p na celowanie w miRNA-101-3p przy użyciu modelu mukowiscydozy Calu 3 in vitro. Badanie wykazało, że leczenie PNA ma tendencję do zwiększania ekspresji genu regulatora przewodnictwa przezbłonowego mukowiscydozy (CFTR), co sugeruje potencjalną strategię terapeutyczną dla mukowiscydozy i powiązanych zaburzeń [2].
- Rozwój leków: Komórki Calu-3 służą jako model do testowania i opracowywania leków na kilka schorzeń układu oddechowego. Poza tym komórki te są również wykorzystywane do badania transportu leków przez nabłonek dróg oddechowych. Na przykład badania przeprowadzone w 2021 r. dotyczyły aktywności przeciwwirusowej ekstraktu roślinnego Andrographis paniculata i jego bioaktywnego andrografolidu na infekcję sars-cov-2 komórek Calu-3 [3].
- Interakcje gospodarz-patogen: Komórki Calu-3 są idealne do badania interakcji patogenów z nabłonkiem dróg oddechowych, pomagając w zrozumieniu infekcji dróg oddechowych, takich jak SARS-CoV-2. Na przykład, Byoung Kwon Park i współpracownicy zbadali odpowiedzi komórek Calu-3 i Vero oraz produkcję wirusa w odpowiedzi na zakażenie SARS-CoV-2 [4].
5. Komórki Calu-3: Publikacje badawcze
Poniżej znajdują się ekscytujące i często cytowane badania dotyczące komórek Calu-3:
Badanie to zostało opublikowane w European Review for Medical and Pharmacological Sciences w 2018 roku. W badaniu zaproponowano, że cząsteczki uwalniające tlenek węgla-2 (CORM-2) promują apoptozę komórek niedrobnokomórkowego raka płuc (Calu-3) i hamują ich proliferację, migrację i inwazję.
W badaniu opublikowanym w Clinical and Translational Allergy (2018) porównano odpowiedź immunologiczną i barierę nabłonkową linii komórkowej Calu-3 i świeżo wyhodowanych pierwotnych komórek nabłonka nosa.
Chinina hamuje zakażenie ludzkich linii komórkowych wirusem SARS-CoV-2
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Viruses (2021) zaproponowano chininę jako potencjalny sposób leczenia zakażenia SARS-CoV-2 poprzez ocenę jej wpływu na różne linie komórkowe zakażone wirusem, takie jak Calu-3.
W badaniu opublikowanym w BMC Molecular and Cell Biology (2022) zaproponowano, że wysoki poziom D-glukozy sprzyja ekspresji ACE2 w komórkach Calu-3 poprzez regulację genu GLUT1.
Dolosigranulum pigrum moduluje odporność na SARS-CoV-2 w komórkach nabłonka oddechowego
W tym artykule w Pathogens (2021) zbadano immunomodulujące działanie Dolosigranulum pigrum 040417 w komórkach nabłonka płuc. Ponadto zbadano potencjał tej immunobiotycznej bakterii w ochronie przed zakażeniem SARS-CoV-2.
6. Zasoby dla komórek Calu-3: Protokoły, filmy i inne
Dostępnych jest wiele zasobów internetowych dotyczących komórek Calu-3, które zawierają informacje związane z hodowlą i transfekcją komórek.
- Protokół transfekcji komórek Calu-3: Ten zasób dostarczy niezbędnej wiedzy na temat transfekcji komórek Calu-3.
- Transfekcja komórek Calu-3: Ten samouczek wideo jest przewodnikiem krok po kroku do nauki protokołu transfekcji in vitro komórek Calu-3.
Protokół hodowli komórek Calu-3 jest wymieniony tutaj.
- Komórki Calu-3: Ten dokument zawiera informacje dotyczące pożywki dla komórek Calu-3 oraz protokołu podhodowli lub pasażowania.
Odniesienia
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar i H. Walles, Modele biologiczne dolnych dróg oddechowych człowieka - wyzwania i specjalne wymagania dotyczące ludzkich modeli barier 3D do badań biomedycznych. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al., Leczenie ludzkich komórek nabłonka dróg oddechowych Calu-3 kwasem peptydowo-nukleinowym (PNA) ukierunkowanym na mikroRNA miR-101-3p jest związane ze zwiększoną ekspresją genu regulatora przewodnictwa przezbłonowego mukowiscydozy (). European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Aktywność anty-SARS-CoV-2 ekstraktu Andrographis paniculata i jego głównego składnika andrografolidu w ludzkich komórkach nabłonka płuc i ocena cytotoksyczności u przedstawicieli komórek głównych narządów. Journal of natural products, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al., Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection. Biomol Ther (Seul), 2021. 29(3): p. 273-281.