Komórki HepG2 – źródło danych do badań nad rakiem wątroby

Hep-G2 to ludzka linia komórkowa raka wątroby pochodząca z tkanki wątroby 15-letniego mężczyzny rasy kaukaskiej z rakiem wątrobowokomórkowym. Komórki te są często wykorzystywane w badaniach nad metabolizmem leków i hepatotoksycznością. Chociaż komórki HepG2 charakteryzują się wysokim tempem proliferacji i wyglądem przypominającym komórki nabłonkowe, nie są one nowotworowe i pełnią różne zróżnicowane funkcje wątrobowe. W 1975 r. naukowcy wyhodowali komórki HepG2 z raka wątrobowokomórkowego, co uczyniło je pierwszą linią komórek wątrobowych wykazującą kluczowe cechy hepatocytów. W przeciwieństwie do wcześniej ustanowionej linii komórkowej SK-Hep1, której brakuje niezbędnych markerów komórek wątroby, komórki HepG2 mogą wydzielać różne białka osocza i stanowią cenny model do badania dynamiki wewnątrzkomórkowej domen powierzchniowych komórek w ludzkich hepatocytach. Komórki te wykazują morfologię podobną do nabłonkowej, mają modalną liczbę chromosomów wynoszącą 55 i mogą być stymulowane ludzkim hormonem wzrostu.

📋 Linia komórkowa HepG2 — najważniejsze informacje

Pożywka hodowlana: Zobacz stronę produktu
Czas podwojenia: Zobacz stronę produktu
Typ wzrostu: Adhezyjny
Poziom bezpieczeństwa biologicznego: BSL-1
Dostępne w: Cytion — Zamów HepG2

Animacja medyczna w technologii 3D przedstawiająca nowotwór złośliwy w wątrobie mężczyzny.

Charakterystyka komórek HepG2

Typowy kształt pierwotnych hepatocytów jest sześcienny i zazwyczaj zawierają one dwa jądra komórkowe. Natomiast komórki HepG2 mają morfologię podobną do komórek nabłonkowych, z jednym jądrem komórkowym i liczbą chromosomów wynoszącą od 48 do 54 na komórkę. Chociaż komórki HepG2 mogą stanowić do 25% całkowitej masy białkowej komórki, ich rozmiar jest większy niż w przypadku normalnych hepatocytów, stanowiąc około 10% całkowitej masy białkowej komórki. Białka komórkowe odgrywają kluczową rolę w komórce, realizując funkcje określone przez geny.

Komórki nowotworowe, w tym te z nieprawidłową liczbą chromosomów, często wykazują wzrost liczby jąder komórkowych, nawet do siedmiu na komórkę. Ze względu na wysoki stopień różnicowania in vitro komórki HepG2 stanowią idealny model do badania transportu wewnątrzkomórkowego oraz dynamiki białek błonowych kanalików żółciowych i sinusoidów oraz lipidów w ludzkich hepatocytach.

Średnia średnica komórki HepG2 wynosi około 10–20 µm, co jest wartością mniejszą niż w przypadku hepatocytów o średnicy 15 µm, ale podobną do komórek nowotworowych w przypadku hepatoblastoma (HB), których średnica wynosi od 10 do 20 µm.

Genetyka HepG2

Linia komórkowa Hep-G2 wykazuje kilka translokacji, w tym między krótkimi ramionami chromosomów 1 i 21, trisomie chromosomów 2, 16 i 17 oraz tetrasomię chromosomu 20. Obserwuje się również utratę regionu chromosomu 4q3, związaną z translokacją t(1;4), często występującą w hepatoblastoma (HB), oraz inne nieprawidłowości chromosomowe, takie jak trisomie 2 i 20. Liczba chromosomów w komórkach HepG2 waha się od 50 do 60, co wskazuje na kariotyp hiperdiploidalny, podczas gdy niektóre przypadki wykazują ponad 100 chromosomów i charakteryzują się powiększeniem tetraploidalnym. Komórki HepG2 zawierają około 7,5 pg DNA, czyli o 15% więcej niż przeciętna komórka somatyczna. Dla porównania, pierwotne hepatocyty mają kształt sześcienny i zazwyczaj zawierają dwa jądra [1].

Profil mutacji komórek HepG2

Linia komórkowa HepG2 niesie mutację regionu promotora TERT C228T, występującą również w raku wątrobowokomórkowym (HCC) i hepatoblastoma (HB). Mutacja ta przyczynia się do nieśmiertelności poprzez ochronę telomerów w komórkach nowotworowych. Ponadto komórki HepG2 wykazują obecność dzikiego typu TP53, genu o kluczowym znaczeniu dla hamowania nowotworów u ludzi, ponieważ odgrywa on rolę w zatrzymaniu cyklu komórkowego, apoptozie i starzeniu się. Mutacje w tym genie mogą sprzyjać proliferacji komórek.

Komórki HepG2 uczestniczą w kilku szlakach, w tym w zaburzeniach regulacji wzrostu komórkowego, szlakach przeżycia, takich jak HB płodowy i embrionalny, oraz szlaku Wnt/β-kateniny. Ponadto linia komórkowa charakteryzuje się delecją trzeciego eksonu genu CTNNB1, identyczną z tą obserwowaną w HB typu nabłonkowego [2,3].

HepG2 cells at high and low confluence

Komórki HepG2 rosnące w wysepkach trzustkowych przy powiększeniu 20x i 10x.

Przegląd komórek raka wątrobowokomórkowego HepG2 w badaniach nad wątrobą

Komórki HepG2, pochodzące z ludzkiego raka wątroby, stały się nieocenionym narzędziem w badaniach nad funkcjami i chorobami wątroby, w tym rakiem wątrobowokomórkowym. Te linie komórkowe wątroby dostarczają informacji na temat reakcji komórkowych ludzkich hepatocytów w różnych warunkach eksperymentalnych. Zastosowanie plazmidów reporterowych lucyferazy w komórkach HepG2 okazało się szczególnie skuteczne w śledzeniu ekspresji genów i transfekcji komórkowych, które mają fundamentalne znaczenie w badaniach metabolicznych, takich jak badanie wpływu etanolu na komórki wątroby.

Badania nad infekcjami wirusowymi i chorobami wątroby z wykorzystaniem komórek HepG2

Nieśmiertelne linie komórek nowotworowych wątroby, takie jak HepG2 i Huh7, są niezbędne w badaniach nad infekcjami wirusowymi, wykazując pełną replikację cyklu komórkowego wirusa zapalenia wątroby typu D (HDV) oraz ekspresję wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV) [5,6]. Równolegle linie komórkowe HepaRG odgrywają kluczową rolę w wyjaśnianiu mechanizmów wnikania HBV [7]. Komórki HepG2 są również wykorzystywane do badania różnych chorób wątroby u ludzi, od schorzeń genetycznych, takich jak postępująca rodzinna cholestaza wewnątrzwątrobowa (PFIC) i zespół Dubina-Johnsona, po badania środowiskowe i dietetyczne związane z czynnikami cytotoksycznymi i genotoksycznymi, a także w badaniach nad celowaniem leków i karcynogenezą wątroby [8,9]. Ich zastosowanie rozciąga się na badania z wykorzystaniem bio-sztucznych urządzeń wątrobowych.

Interakcje komórek HepG2 z biomateriałami w inżynierii tkankowej

Interakcja komórek HepG2 z różnymi biomateriałami ma kluczowe znaczenie w inżynierii tkankowej. Techniki takie jak technika sondy koloidalnej pomagają zrozumieć te interakcje poprzez pomiar właściwości adhezyjnych komórek, które są niezbędne do określenia żywotności komórek w celu opracowania rusztowań i dokładnych modeli tkanki wątroby.

Zachowanie komórek i innowacje w modelach opartych na komórkach HepG2

Badanie zachowania komórek w modelach opartych na komórkach HepG2 ma kluczowe znaczenie dla badań nad chorobami wątroby. Postępy w trójwymiarowych hodowlach komórek sferoidalnych doprowadziły do stworzenia sferoidów komórek HepG2, oferujących model bardziej adekwatny fizjologicznie, który ściśle odzwierciedla normalne hepatocyty. Te modele 3D, charakteryzujące się zwiększoną aktywnością metaboliczną, wskazują na potencjał komórek HepG2 jako modelu hepatoblastoma i mają duże znaczenie w badaniach nad leczeniem nowotworów, zwłaszcza w symulacji guzów wątroby i testowaniu nowych metod terapeutycznych [10-12].

Porównanie i charakterystyka HepG2 wśród innych linii komórek nowotworowych

HepG2 jest jedną z najczęściej stosowanych linii komórek nowotworowych wątroby, wybraną ze względu na jej szerokie zastosowanie w badaniach naukowych spośród około 40 dostępnych linii komórek nowotworowych wątroby [13]. Pomimo słabej lub braku ekspresji niektórych enzymów cytochromu P450 w porównaniu z normalnymi hepatocytami, profil metaboliczny HepG2 stał się motorem wysiłków zmierzających do modyfikacji tej linii komórkowej w celu uzyskania lepszych wyników badań nad metabolizmem leków [13]. W porównaniu z liniami komórek nowotworowych, takimi jak MCF7, PC3, 143B i HEK293, komórki HepG2 wykazują unikalne profile zawartości aminokwasów, które znacząco wpływają na syntezę i wydzielanie białek, podkreślając ich unikalne szlaki metaboliczne [14].

Badania nad chorobami wątroby z wykorzystaniem linii komórkowej HepG2

430,00 €*

Treść: 1.5 milliliter

Ceny bez podatków plus koszty wysyłki

cryovial

Numer produktu: 300198

Hodowla komórek HepG2

Oto pięć kroków usuwania komórek przylegających z kolb do hodowli komórkowej przy użyciu Accutase:

Usunąć pożywkę ze kolby do hodowli komórkowej i przepłukać komórki przylegające roztworem PBS bez wapnia i magnezu. Użyć 3–5 ml roztworu PBS dla kolb T25 i 5–10 ml dla kolb T75.
Dodaj Accutase do kolby do hodowli komórek, używając 1–2 ml na kolbę T25 i 2,5 ml na kolbę T75. Upewnij się, że Accutase pokrywa całą warstwę komórek.
Inkubować kolbę w temperaturze pokojowej przez 8–10 minut.
Ostrożnie zawiesić komórki w pożywce, używając 10 ml świeżej pożywki.
Odwirować zawieszone komórki przez 5 minut przy 300xg, zawiesić je w świeżej pożywce i rozlać do nowych kolb zawierających świeżą pożywkę.

Perspektywy na przyszłość dla komórek HepG2

Dążenie do uwolnienia pełnego potencjału linii komórkowej HepG2 trwa, a przełomowe postępy dotyczą zwiększenia ekspresji cytochromów. Naukowcy badają również możliwość tworzenia trójwymiarowych sferoidalnych hodowli komórkowych, które oferują system bardziej zbliżony do warunków fizjologicznych. Aktywność metaboliczna, w tym cytochromów, jest znacznie wyższa w trójwymiarowych modelach sferoidalnych HepG2 niż w komórkach dwuwymiarowych, co przybliża nas do stworzenia modelu odzwierciedlającego normalne hepatocyty. Ponadto badanie dynamicznych procesów leżących u podstaw nieprawidłowego rozmieszczenia białek powierzchniowych komórek może utorować drogę do lepszego zrozumienia chorób wątroby.