Komórki U937 - model do badań i rozwoju białaczki monocytowej
Linia komórkowa U937, szeroko stosowany model in vitro w badaniach biomedycznych, wywodzi się z linii pro-monocytarnej, oferując cenny wgląd w dynamikę komórkową komórek mieloidalnych. Niniejszy artykuł omawia pochodzenie, ogólną charakterystykę i różnorodne zastosowania linii komórkowej U937, która jest integralną częścią zrozumienia mechanizmów molekularnych i szlaków sygnałowych w komórkach odpornościowych, szczególnie w kontekście ostrej białaczki szpikowej (AML).
Pochodzenie i ogólna charakterystyka komórek U937
Ten segment naświetli genezę i podstawowe cechy linii komórkowej U937. Odkryjesz istotę linii komórkowej białaczki U937, jej tożsamość komórkową, jej pochodzenie i kluczowe cechy, które sprawiają, że jest to kluczowy model w badaniach.
Komórki U937, utworzone z wysięku opłucnowego 37-letniego mężczyzny rasy kaukaskiej z uogólnionym chłoniakiem histiocytarnym przez Sundstroma i Nilssona w 1976 roku, reprezentują unikalny fenotyp pro-monocytarny [1]. Komórki te mają morfologię typową dla typów komórek monocytarno-makrofagowych, z okrągłymi strukturami i średnią średnicą około 14 μm, z markerami powierzchniowymi, takimi jak ludzkie białko DC-SIGN, co ma kluczowe znaczenie dla ich roli w badaniach immunologicznych. Zdolność linii komórkowej U937 do różnicowania się w różne komórki odpornościowe - w tym monocyty, makrofagi, a nawet komórki dendrytyczne - po ekspozycji na określone bodźce jest bardzo interesująca, oferując dynamiczny system do badania procesów różnicowania komórek.
Repertuar komórkowy U937 obejmuje również zdolność do ekspresji amelogeniny, markera często badanego w kontekście komórek prekursorowych układu krążenia i oceny nieprawidłowych chromosomów, w szczególności części chromosomu 16, co stanowi podstawę jego statusu jako bogatego zasobu w Encyklopedii Linii Komórkowych Nowotworów. Dzięki technikom takim jak hodowla komórkowa 3D i zaawansowane obrazowanie, komórki U937 zapewniają sytuację bliską vivo, umożliwiając badaczom obserwację zachowania i interakcji komórek w bardziej fizjologicznym środowisku.
Linia komórkowa U937: Informacje dotyczące hodowli
Znajomość poniższych kluczowych punktów dotyczących hodowli komórek U937 może sprawić, że praca z nimi będzie łatwa i wydajna. Dowiesz się: Jaki jest czas podwojenia komórek U937? Czy linia komórek U937 jest adherentna czy zawiesinowa? Co to jest pożywka U937? Jak hodować komórki U937?
Kluczowe punkty dotyczące hodowli komórek U937
|
Czas podwojenia populacji: |
Średni czas podwojenia populacji komórek U937 wynosi 36 godzin. Może on jednak wynosić od 48 do 72 godzin. |
|
Przylegające lub w zawiesinie: |
Makrofagi U937 mają okrągły kształt i rosną w hodowlach zawiesinowych. |
|
Gęstość wysiewu: |
dla komórek U937 zalecana jest gęstość wysiewu 1 x105 komórek/ml. W przypadku komórek w zawiesinie nie jest wymagany roztwór do pasażowania. Komórki są rozcieńczane świeżą pożywką i liczone. Komórki są wysiewane w wymaganej gęstości do nowej kolby. |
|
Pożywka wzrostowa: |
Hodowla komórek U937 jest utrzymywana w pożywce RPMI 1640. Pożywka ta jest uzupełniona 2,0 mM L-glutaminy, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glukozy i 10% FBS dla optymalnego wzrostu komórek. Pożywka jest wymieniana 1 do 2 razy w tygodniu. |
|
Warunki wzrostu (temperatura, CO2): |
Hodowle komórek U937 wymagają nawilżanego inkubatora o temperaturze 37°C z 5% podażą CO2 dla idealnego wzrostu. |
|
Przechowywanie: |
Komórki U937 są przechowywane 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 komórek linii ludzkich makrofagów U937 stosuje się pożywkę CM-1 lub CM-ACF. Zaleca się powolną metodę zamrażania (stopniowy spadek temperatury o 1°C) w celu ochrony maksymalnej żywotności komórek. |
|
Proces rozmrażania: |
Zamrożone fiolki są przechowywane w łaźni wodnej o temperaturze 37°C do momentu, aż pozostanie niewielka bryła lodu. Komórki dodaje się do świeżego podłoża i odwirowuje. Pożywka jest odrzucana, a osad komórkowy jest ponownie zawieszany i przelewany do nowej kolby. Komórki U937 wykazują stosunkowo szybką regenerację po zamrożeniu. |
|
Poziom bezpieczeństwa biologicznego: |
Do hodowli komórek U937 zalecane są ustawienia laboratoryjne na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1. |
Zalety i wady komórek U937
Komórki U937 posiadają unikalną mieszankę zalet i wad, które czynią je idealnym narzędziem badawczym. Poniżej omówiono najważniejsze zalety i wady hodowli komórek U937.
Zalety
Główne zalety linii komórkowej U937 obejmują:
- Wyższa stabilność: Linia komórkowa U937 wykazuje wysoką stabilność ze względu na swoje histiocytarne pochodzenie w porównaniu do pierwotnych komórek białaczkowych krwi. Co więcej, komórki te mogą być hodowane w nieskończoność i są genetycznie jednorodne, dzięki czemu służą jako wygodny model do badań naukowych.
- Różnicowanie: Komórki U937 mają zdolność do różnicowania się w inne komórki odpornościowe, takie jak monocyty, makrofagi lub komórki dendrytyczne pod wpływem bodźca. Pomaga to w zrozumieniu mechanizmów komórkowych zaangażowanych w generowanie odpowiedzi immunologicznej.
- Łatwe w utrzymaniu: Komórki U937 są łatwe w hodowli i utrzymaniu w laboratoriach badawczych. Nie ma skomplikowanych procedur ani protokołów, których należy przestrzegać podczas hodowli komórek U937.
Wady
Oto kilka wad związanych z linią komórkową U937.
- Nieprawidłowości chromosomalne: Komórki U937 posiadają aberracje chromosomalne, w tym translokacje. Może to wpływać na wyniki eksperymentów i powtarzalność wyników.
Monocytarna linia komórkowa U937 do badań immunologicznych i hematologicznych
Zastosowania linii komórkowej U937 w badaniach naukowych
Komórki U937, linia komórkowa chłoniaka histiocytarnego, służą jako nieoceniony model do różnych zastosowań w badaniach biologicznych. Są one szczególnie cenione za swoją rolę w badaniach komórek szpikowych, zwłaszcza jako modele makrofagów, ze względu na ich zdolność do różnicowania się w komórki podobne do makrofagów w określonych warunkach. Linia komórkowa U937 ułatwia badanie funkcji makrofagów, w tym aktywności fagocytarnej i neurobiologii cytokin, które są kluczowe dla zrozumienia odpowiedzi zapalnych i regulacji immunologicznej. Ta linia komórkowa wykazuje również właściwości podobne do pierwotnych monocytów, co pozwala naukowcom badać niuanse zachowania komórek odpornościowych bez zmienności występującej w komórkach pierwotnych.
- Cytogenetyka: W dziedzinie charakterystyki cytogenetycznej komórki U937 odegrały kluczową rolę w badaniu chromosomu 11 i części chromosomów 16, szczególnie w odniesieniu do wychwytywania centromerów i zachowania chromosomów homologicznych. Naukowcy polegają na tych komórkach w celu zbadania reorganizacji genomu i niestabilności genomu, które są niezbędne do 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 rearanżacji chromosomów, zwłaszcza tych obejmujących rearanżacje chromosomu 20.
- Biologia monocytów/makrofagów: Linia komórkowa U937 służy jako ważny model do wyjaśnienia funkcji i regulacji monocytów i makrofagów. Obejmuje to badanie takich aspektów, jak fagocytoza, prezentacja antygenu i produkcja cytokin. W szczególności w badaniu z 2023 r. wykorzystano komórki U937 do zbadania wpływu glikomakropeptydu na odpowiedź zapalną w ludzkich komórkach makrofagów. Badania te podkreśliły przeciwzapalne właściwości glikomakropeptydu, wykazując zmniejszenie 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 raka. Są one również kluczowe w badaniach przesiewowych leków przeciwnowotworowych i ocenie nowych terapii przeciwnowotworowych. Odzwierciedlając to zastosowanie, w badaniu wykorzystano linię komórkową białaczki szpikowej U937 do oceny przeciwnowotworowego działania zarówno świeżego, jak i gotowanego na parze soku z jarmużu. Wyniki tego badania wskazują, że sok promuje działania proapoptotyczne w komórkach nowotworowych poprzez szlak zależny od kaspazy [3].
- Badania toksykologiczne: Komórki U937 są również wykorzystywane do badania cytotoksycznego wpływu zanieczyszczeń środowiska i różnych substancji chemicznych. Na przykład w jednym z badań wykorzystano linię komórkową U937, między innymi, do oceny potencjalnego działania cytotoksycznego mikroplastików polietylenowych [4]. Badanie to, wraz z innymi, podkreśla znaczenie komórek U937 w toksykologii, zapewniając model pozwalający zrozumieć, w jaki sposób substancje oddziałują z ludzkimi komórkami monocytarnymi i ich potencjalny wpływ na zdrowie ludzi.
Wykorzystując konfokalną laserową mikroskopię skaningową, badacze mogą wizualizować i oceniać ilościowo aktywność fagocytarną komórek U937, pomagając w fenotypowaniu ich odpowiedzi na różne bodźce, w tym czynniki zakaźne. Ontologie linii komórkowych i dokładne informacje o kariotypie dodatkowo zwiększają precyzję takich badań.
Komórki U937: Publikacje badawcze
Poniżej znajduje się kilka interesujących i ważnych badań dotyczących komórek U937.
Magnofloryna nasila reakcje prozapalne aktywowane przez LPS poprzez szlaki zależne od MyD88 w makrofagach U937W badaniu opublikowanym w Planta Medica (2018) zaproponowano, że główny bioaktywny metabolit uzyskany z rośliny Tinospora crispa ma duży potencjał w zakresie wzmacniania odpowiedzi immunologicznej w makrofagach U937.
Wpływ ekstraktu z nasion Peganum harmala na tlenek azotu w monocytach i makrofagach U937Ten artykuł badawczy został opublikowany w International Journal of Medical Laboratory w 2020 roku. W tym badaniu naukowcy ocenili potencjalny wpływ ekstraktu z nasion Peganum harmala na produkcję tlenku azotu w monocytach i makrofagach U937.
Ocena potencjalnej toksyczności mikroplastików polietylenowych na linie komórkowe pochodzenia ludzkiegoW badaniu opublikowanym w Science of the Total Environment (2022) oceniono potencjalny cytotoksyczny wpływ zanieczyszczeń środowiska, tj. mikroplastików polietylenowych, na U937, THP-1 i inne trzy ludzkie linie komórkowe.
Wpływ ekstraktów z liści Vitex trifolia L. i fitoskładników na produkcję cytokin w ludzkich makrofagach U937Badanie to zostało opublikowane w 2020 roku w czasopiśmie BMC Complementary Medicine and Therapies. W badaniu zbadano wpływ różnych ekstraktów przygotowanych z liści rośliny Vitex trifolia L. na produkcję cytokin w makrofagach U937.
Ekspozycja naniskie dawkipromieniowania jonizującego hamuje cykl komórkowy i szlaki syntezy białek w ludzkich pierwotnychkeratynocytachi liniach komórkowych U937 in vitroWartykule opublikowanym w czasopiśmie PLOS One (2018) zbadano potencjalne skutki niskich dawek promieniowania jonizującego w linii komórkowej U937 i pierwotnych keratynocytach
Zasoby dla linii komórkowej U937: Protokoły, filmy i nie tylko
Komórki U937 są szeroko stosowanymi narzędziami badawczymi. Poniżej wymieniono kilka cennych zasobów wyjaśniających protokół hodowli i różnicowania komórek U937:
- Protokół różnicowania komórek U937: Dokument ten zawiera protokół różnicowania komórek U937. Co więcej, zawiera on również protokół hodowli komórek ludzkiej białaczki szpikowej U937
- Subkultura komórek zawiesiny: Jest to film przedstawiający ogólny protokół podhodowli zawiesinowych linii komórkowych, takich jak U937.
- Linia komórkowa U937: Ta strona internetowa zawiera wiele informacji na temat komórek U937. Opisuje ona protokoły subhodowli, zamrażania i rozmrażania monocytów i makrofagów U937.
Zastosowania badawcze linii komórkowej U937 FAQ
Odniesienia
- Chanput, W., V. Peters i H. Wichers, Komórki THP-1 i U937. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: s. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Ochronny wpływ glikomakropeptydu na odpowiedź zapalną makrofagów U937. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak i Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Ocena potencjalnej toksyczności mikroplastików polietylenowych na liniach komórkowych pochodzenia ludzkiego. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes, and H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37-45.
