Komórki HuH7: Brama do badań nad wątrobiakiem i HCV

Linia komórkowa HuH7, pochodząca z ludzkiego wątrobiaka, reprezentuje unieśmiertelniony zbiór nowotworowych komórek nabłonkowych. Linia ta, wraz z jej pochodnymi HuH7.5 i HuH7.5.1, służy jako praktyczny surogat pierwotnych hepatocytów w kontekście eksperymentalnym. Jest ona głównie wykorzystywana w modelach hodowli komórkowej do badania zakażenia wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV) i patofizjologii hepatoma.

Pochodzenie i charakterystyka komórek HuH7

Zrozumienie pochodzenia, kluczowych cech i optymalnych warunków hodowli linii komórkowej HuH7 jest niezbędne przed jej zastosowaniem w badaniach.

Linia komórkowa HuH7 została stworzona przez Sato, J i Nakabayshi, H w 1982 roku, wywodząc się z wysoce zróżnicowanej linii raka hepatocytów. Pierwotnie pochodziła z raka wątrobowokomórkowego u 57-letniego Japończyka. Charakteryzujące się zdolnością do wytwarzania różnych fizjologicznie istotnych substancji, takich jak albumina i alfa-fetoproteina, komórki HuH7 wykazują wysoką podatność na zakażenie HCV, dzięki czemu nadają się do stosowania w systemach replikonowych HCV. Ta cecha sprawia, że linia komórkowa jest cenna dla badań przesiewowych i rozwoju terapii anty-HCV. Komórki HuH7 wykazują morfologię podobną do nabłonka, o heksagonalnym kształcie i przylegają do powierzchni, tworząc dwuwymiarowe monowarstwy podczas wzrostu . średnio komórki HuH7 mają średnicę 21,9 µm, z tendencją do większego, spłaszczonego wyglądu. Linia komórkowa HuH7 charakteryzuje się heterogeniczną liczbą chromosomów, zwykle w zakresie od 55 do 63, co odzwierciedla zmienność genetyczną w populacji komórek. Heterogeniczność ta jest konsekwencją presji selekcyjnej napotykanej podczas hodowli komórkowej i może różnić się w zależności od warunków laboratoryjnych.

Analiza porównawcza: linie komórkowe HuH7 vs. HuH7.5

Linia komórkowa HuH7.5, pochodna HuH7, różni się przede wszystkim mutacją missense w genie RIG-I (DDX58), kluczową dla wewnątrzkomórkowej odpowiedzi przeciwwirusowej. Mutacja ta zwiększa permisywność komórek HuH7.5 do replikacji genomowego i subgenomowego RNA HCV, odróżniając ją od macierzystej linii komórkowej HuH7 pod względem użyteczności w badaniach wirusologicznych.

Hodowla komórek HuH7: Niezbędne protokoły dla optymalnego wzrostu

Komórki HuH7, integralne dla niezliczonych badań naukowych, wymagają precyzyjnych warunków hodowli, aby mogły się rozwijać. Ta sekcja zagłębia się w podstawowe aspekty hodowli komórek HuH7, zapewniając utrzymanie ich fizjologicznego znaczenia w badaniach naukowych.

Dynamika czasu podwojenia

Czas podwojenia dla komórek HuH7 wynosi zazwyczaj 24 godziny, chociaż różnice w pożywkach do hodowli komórek mogą wydłużyć ten okres do 36-48 godzin, podkreślając wpływ warunków środowiskowych na proliferację komórek.

Charakterystyka adhezji

Komórki HuH7 tworzą głównie dwuwymiarową monowarstwę, przylegając do powierzchni płytek hodowlanych i kolb, co podkreśla ich preferencję do stabilnego fizycznego podłoża w porównaniu z kulturami zawiesinowymi.

Optymalna gęstość wysiewu

Utrzymanie konfluencji komórek HuH7 w zakresie 30-90% ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania spadkowi tempa proliferacji powyżej 90% konfluencji. Subkultura z akutazą ułatwia oderwanie, umożliwiając wysiew w gęstościach dostosowanych do potrzeb eksperymentalnych, od optymalnych (2×10⁴ komórek/cm²) do poziomów nasycenia (6×10⁴ komórek/cm²).

Wymagania żywieniowe

Pożywka Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) z wysoką zawartością glukozy i uzupełniona 10% płodową surowicą bydlęcą (FBS) zapewnia idealne środowisko odżywcze dla komórek HuH7. Regularne odnawianie pożywki, najlepiej 2-3 razy w tygodniu, ma kluczowe znaczenie dla trwałego zdrowia komórek.

Warunki środowiskowe

Nawilżony inkubator ustawiony na 5% CO₂ i 37°C optymalnie wspiera hodowlę komórek HuH7, symulując warunki fizjologiczne sprzyjające aktywności komórkowej.

Długotrwałe przechowywanie

W celu przedłużonej konserwacji, komórki HuH7 powinny być przechowywane w fazie gazowej ciekłego azotu, zabezpieczając ich żywotność do przyszłych badań.

Kriokonserwacja i odzyskiwanie

Zastosowanie techniki stopniowego zamrażania ma kluczowe znaczenie dla utrzymania żywotności komórek podczas kriokonserwacji. Komórki powinny być zawieszone w specjalnie zaprojektowanej pożywce do zamrażania, takiej jak CM-1, zapewniającej płynne przejście do przechowywania kriogenicznego. Po rozmrożeniu, szybkie, ale delikatne ożywienie w łaźni wodnej o temperaturze 37°C, a następnie odwirowanie w celu usunięcia pożywki zamrażającej i ponowne zawieszenie w świeżej pożywce wzrostowej, jest niezbędne do przywrócenia hodowli komórkowych.

Kwestie bezpieczeństwa biologicznego

Przestrzeganie protokołu poziomu bezpieczeństwa biologicznego 1 jest zalecane w przypadku obsługi i rozmnażania linii komórkowej HuH7, zgodnie ze standardami bezpieczeństwa i etyki w warunkach laboratoryjnych.

Przestrzegając tych skrupulatnie określonych warunków hodowli, naukowcy mogą zapewnić silny wzrost i fizjologiczne znaczenie komórek HuH7 w swoich badaniach naukowych, torując drogę do przełomowych odkryć w badaniach nad wątrobiakiem i wirusem zapalenia wątroby typu C.

Wykorzystaj komórki HuH7 do przełomowych odkryć naukowych

Komórki HuH7: Zalety i wady

Linia komórkowa HuH7 oferuje jednocześnie zalety i ograniczenia. Przyjrzyjmy się potencjalnym zaletom i wadom tej linii komórkowej, ponieważ może to pomóc w podjęciu decyzji, czy jest ona odpowiednia do twoich eksperymentów.

Zalety linii komórkowej HuH7

Komórki HuH7 posiadają wiele charakterystycznych cech, które czynią je atrakcyjnymi do użytku badawczego.

• Łatwa propagacja: W przeciwieństwie do innych linii komórkowych ludzkiego wątrobiaka, linia komórkowa HuH7 może być łatwo hodowana bez dodatku surowicy; CLS zaleca jednak stosowanie RPMI 1640 z 10% FBS i 2 mM L-glutaminy. Komórki HuH-7 wydzielają czynnik wzrostu, który pomaga komórkom rosnąć bez surowicy.
• Elastyczność transfekcji: Linia komórkowaHuH7 jest szeroko stosowana do celów transfekcji ze względu na jej wysoką wrażliwość na genom HCV. Dlatego też komórki te mają kluczowe znaczenie dla badań przesiewowych i rozwoju leków anty-HCV.
• Alternatywa dla ludzkich hepatocytów: Linia komórkowa HuH7 jest doskonałym substytutem ludzkich hepatocytów. Może pomóc naukowcom w badaniu transporterów leków w wątrobie i zrozumieniu interakcji niektórych leków z białkami MRP (białkami związanymi z opornością wielolekową).
• Opracowanie mysiego modelu ksenoprzeszczepu: Komórki HuH7 zostały wykorzystane do stworzenia mysiego modelu ksenoprzeszczepu pochodzącego z linii komórkowej. Ten model zwierzęcy może dostarczyć badaczom cennych informacji na temat inhibitorów kinaz białkowych i terapii przeciwnowotworowych.
• Badania nad rakiem: Linia komórkowa HuH7 jest ludzką linią komórkową raka wątroby, która pomaga naukowcom w prowadzeniu badań nad rakiem wątroby.

Ograniczenia linii komórkowej HuH-7

Istnieją pewne ograniczenia związane z hodowlą linii komórkowej HuH7.

Zanieczyszczenie mikrobiologiczne: Zanieczyszczenie bakteryjne jest najczęstszym problemem w hodowli komórkowej. Kiedy dochodzi do zakażenia, można je rozpoznać po zmianie pH i zmętnieniu pożywki hodowlanej. Wśród zanieczyszczeń bakteryjnych, zanieczyszczenie mykoplazmą zwykle nie jest widoczne. Jednak powoli wpływa na morfologię, ekspresję genów i inne cechy linii komórkowej.

Okres hodowli: Chociaż linia komórkowa HuH7 jest nieśmiertelna, przekroczenie okresu hodowli może stopniowo wpływać na zdrowie komórek. Może to wpłynąć na szybkość proliferacji i ekspresję genów, co może zmniejszyć powtarzalność wyników. W przypadku linii komórkowej HuH7 liczba przejść powinna być utrzymywana poniżej 20-25.

Zastosowania komórek HuH-7

Ta pochodząca z ludzkiego wątrobiaka linia komórkowa oferuje wiele zastosowań badawczych. Poniżej opisujemy kilka obszarów badawczych wykorzystujących linię komórkową HuH7.

1. Oporność na leki: HuH7 to linia komórkowa raka wątrobowokomórkowego (HCC), którą można wykorzystać do badania lekooporności na potencjalne terapie raka wątroby. W badaniu przeprowadzonym w 2021 r. wykorzystano komórki HuH7, które eksperymentalnie uodporniono na sorafenib, w celu opracowania nowych i skutecznych środków terapeutycznych, tj. peptydów samoorganizujących się w mitochondriach.

2. Wgląd genetyczny i profilowanie molekularne dzięki komórkom HuH7: Odrębne linie komórkowe HuH7, w tym różne pochodne i warianty, umożliwiły głębsze zrozumienie ekspresji genów i roli określonych markerów genomowych w chorobie. Techniki takie jak spektroskopia Ramana, której mistrzem jest Evgeny Gladilin, zostały zastosowane w komórkach HuH7 do profilowania molekularnego i komórkowego, ujawniając wgląd w odpowiedź komórkową na infekcję wirusową. Potencjał spektroskopii Ramana, w połączeniu z metodami takimi jak proteomika ilościowa, ułatwił badanie odpowiedzi komórek gospodarza, w tym odpowiedzi na interferon i zmian w kropelkach lipidów, które mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia replikacji HCV i skutków SARS. Ekspresja różnych markerów onkogennych może być badana w celu zrozumienia ich zachowania w odpowiedzi na jakiekolwiek leczenie, tak jak w badaniu, w którym wykorzystano komórki HuH7 do zbadania wpływu związku Kaempferol na wzór ekspresji genów MMP9 i szlaku AKT. Szlaki te regulują przerzuty i inwazyjność raka wątrobowokomórkowego. W innym niedawnym badaniu zbadano również rolę genu kaskady sygnalizacyjnej Wnt/β-kateniny w przeżyciu i wzroście komórek HCC.

3. Rozwój leków: Komórki HuH7 są szeroko stosowane w badaniach przesiewowych i rozwojowych leków przeciwko rakowi wątroby. Przeprowadzono wiele badań w celu zbadania potencjału hamującego wielu ekstraktów roślinnych, związków roślinnych, nanocząstek i innych środków terapeutycznych przeciwko HCC. W badaniu przeprowadzonym w 2022 r. zbadano proapoptotyczne i przeciwnowotworowe właściwości radionuklidu przeciwko rakowi wątrobowokomórkowemu przy użyciu linii komórkowej HuH7.

4. Komórki HuH7: Punkt centralny w badaniach nad wirusami i analizie komórkowej Komórki HuH7 stały się kamieniem węgielnym w badaniach nad infekcjami wirusowymi i chorobami zakaźnymi, w szczególności wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV) i ich interakcjami z koronawirusami, takimi jak SARS-CoV-2, odpowiedzialnymi za chorobę koronawirusową 2019 (COVID-19). Opracowanie eksperymentalnych systemów hodowli komórkowej HCV (HCVcc) z wykorzystaniem komórek HuH7 znacznie zwiększyło naszą zdolność do badania skomplikowanego procesu replikacji HCV i czynników gospodarza niezbędnych do zakażenia HCV. Obejmuje to badanie wydajności replikacji HCV RNA i produkcji zakaźnych wirionów. Różne linie komórek HuH7, w tym warianty starzejące się i zakażone, zapewniają zróżnicowany panel do badania wielokrotności infekcji, rozprzestrzeniania się wirusa i mechanizmów hamujących przeciwko wirusom takim jak SARS.

Podsumowując, badanie komórek HuH7 obejmuje szerokie spektrum badań naukowych, od mechanizmów molekularnych leżących u podstaw infekcji wirusowych po szczegółowe odpowiedzi komórkowe wywoływane przez te patogeny. Poprzez pryzmat badań HuH7, społeczność naukowa nadal odkrywa złożoną dynamikę interakcji gospodarz-wirus, przyczyniając się do rozwoju strategii przeciwwirusowych i naszego zrozumienia determinantów komórkowych w chorobach wirusowych.

Publikacje dotyczące HuH-7

Istnieje mnóstwo publikacji wykorzystujących linię komórkową HuH7 do różnych celów. Poniżej wymieniliśmy kilka najnowszych i znaczących publikacji.

• Zastosowanie samoorganizujących się peptydów celujących w mitochondria jako nowej metody leczenia komórek raka wątrobowokomórkowego opornych na sorafenib.

Badanie to zostało opublikowane w Nature Scientific Reports w 2021 roku. W badaniu wykorzystano eksperymentalnie indukowane komórki raka wątrobowokomórkowego oporne na sorafenib (linia komórkowa HuH7) w celu zbadania proapoptotycznego i przeciwnowotworowego działania niedawno opracowanych Mito-FF (peptydów samoorganizujących się w mitochondriach).

• Kaempferol hamuje migrację komórek ludzkiego raka wątrobowokomórkowego poprzez hamowanie sygnalizacji MMP-9 i Akt

Ten artykuł został opublikowany w czasopiśmie Environmental Toxicology przez Po-Chung Ju i współpracowników w 2021 roku. W tym badaniu naukowcy zbadali potencjał przeciwprzerzutowy związku roślinnego, kemferolu, przeciwko komórkom raka wątrobowokomórkowego (HuH7). Ponadto zbadali również szlaki sygnałowe regulujące przerzuty i inwazję komórek raka wątroby.

• Dafnetyna hamuje przeżycie komórek raka wątrobowokomórkowego poprzez regulację szlaku sygnałowego Wnt/β-katenina

Artykuł ten został opublikowany w czasopiśmie Drug Development Research w 2022 roku. Badanie to wyjaśnia przeciwnowotworową rolę związku dafnetyny przeciwko HCC. Ten związek pochodzenia roślinnego hamuje sygnalizację Wnt/β-kateniny w celu ograniczenia wzrostu komórek nowotworowych.

• RGFP966 hamuje wzrost guza i migrację poprzez hamowanie ekspresji EGFR w komórkach raka wątrobowokomórkowego in vitro

Ten artykuł badawczy, opublikowany w czasopiśmie Drug Design, Development, and Therapy, opisuje rolę sygnalizacji EGFR we wzroście i przerzutach raka wątrobowokomórkowego. W badaniu wykorzystano komórki HuH7 do zbadania hamującego wpływu RGFP966, inhibitora deacetylazy histonowej 3 (HDAC3), na HCC poprzez tłumienie genów szlaku EGFR.

• Nadrenian renu (188ReO4) indukował apoptozę i redukował fenotyp nowotworowy w komórkach raka wątroby

Publikacja w czasopiśmie Cells wskazuje na wykorzystanie komórek HuH7 w badaniu potencjału przeciwnowotworowego radionuklidu, tj. nadrenianu renu.

• Aktywność przeciwwirusowa nanocząstek chitozanu zawierających kurkuminę przeciwko genotypowi 4a wirusa zapalenia wątroby typu C w liniach komórkowych ludzkiego wątrobiaka

Badanie to zostało opublikowane w International Journal of Nanomedicine. W badaniu wykorzystano komórki HuH7 do zbadania aktywności przeciwwirusowej nanocząstek chitozanu zawierających kurkuminę przeciwko genotypowi 4a wirusa HCV.

Zasoby HuH-7: Protokoły, filmy i inne

Dostępnych jest wiele zasobów dotyczących hodowli i utrzymania linii komórkowej HuH7. Tutaj dowiesz się o dostępnych zasobach wyjaśniających protokoły hodowli komórek i transfekcji dla HuH7 oraz filmy edukacyjne.

Protokoły hodowli komórkowej

Poniższe zasoby mogą pomóc w rozpoczęciu hodowli i konserwacji HuH7.

• Informacje i zasoby dotyczące hodowli komórek Hu H7: Ta strona internetowa zawiera wiele przydatnych informacji, w tym protokół podhodowli linii komórkowej HuH7, jej przechowywanie i obsługę.

• Protokół hodowli komórek HuH7

Protokoły transfekcji HuH7

Komórki HuH7 są transfekowane na wiele sposobów. Poniższe zasoby dostarczają wielu informacji dotyczących protokołów transfekcji, wymaganych odczynników i chemikaliów, przydatnych wskazówek i środków ostrożności.

Filmy związane z linią komórkową HuH7

Dostępnych jest wiele filmów edukacyjnych na temat podstawowych protokołów subkulturowania, posiewu i transfekcji i nie tylko.

• Pasażowanie komórek: Podstawy hodowli komórkowej: Ten film dotyczy podstawowego protokołu hodowli dla linii komórkowej.

Oczekujemy, że informacje zawarte w tym artykule pomogą ci zdobyć podstawową i zaawansowaną wiedzę na temat linii komórkowej HuH7 przed rozpoczęciem pracy z nią. Jeśli chcesz wykorzystać te komórki w swojej pracy badawczej, możesz zamówić je u nas.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące linii komórkowej HuH7 i badań nad wirusami