Celulele HuH7: O poartă către cercetarea hepatomului și a VHC

Linia celulară HuH7, derivată din hepatom uman, reprezintă o colecție imortalizată de celule epiteliale tumorigene. Această linie, împreună cu derivatele sale HuH7.5 și HuH7.5.1, servește ca un substitut practic pentru hepatocitele primare în contexte experimentale. Aceasta este utilizată în mod predominant în modelele de culturi celulare pentru a studia infecția cu virusul hepatitei C (VHC) și fiziopatologia hepatomului.

Originea și caracteristicile celulelor HuH7

Înțelegerea originii, a caracteristicilor principale și a condițiilor optime de cultură ale liniei celulare HuH7 este esențială înainte de aplicarea acesteia în cercetare.

Linia celulară HuH7 a fost creată de Sato, J și Nakabayshi, H în 1982, derivând dintr-o linie canceroasă de hepatocit foarte diferențiată. Aceasta a provenit inițial din carcinomul hepatocelular al unui bărbat japonez în vârstă de 57 de ani. Caracterizate prin capacitatea lor de a produce diverse substanțe relevante din punct de vedere fiziologic, cum ar fi albumina și alfa-fetoproteina, celulele HuH7 prezintă o sensibilitate ridicată la infecția cu VHC, ceea ce le face adecvate pentru utilizarea în sistemele de repliconi VHC. Această caracteristică face ca linia celulară să fie valoroasă pentru depistarea și dezvoltarea terapiei anti-VHC. Celulele HuH7 prezintă o morfologie asemănătoare celei epiteliale, cu o formă hexagonală, și aderă la suprafețe pentru a forma monostraturi 2D în timpul creșterii. în medie, celulele HuH7 au un diametru de 21,9µm, tinzând spre un aspect mai mare, aplatizat. Linia celulară HuH7 se caracterizează printr-un număr heterogen de cromozomi, variind de obicei între 55 și 63, ceea ce reflectă variabilitatea genetică din cadrul populației celulare. Această eterogenitate este o consecință a presiunilor selective întâlnite în timpul culturii celulare și poate varia în diferite condiții de laborator.

Analiză comparativă: linii celulare HuH7 vs. HuH7.5

Linia celulară HuH7.5, un derivat al HuH7, diferă în principal datorită unei mutații missense în gena RIG-I (DDX58), esențială pentru răspunsul antiviral intracelular. Această mutație sporește permisivitatea celulelor HuH7.5 pentru replicarea ARN genomic și subgenomic al VHC, diferențiind-o de linia celulară părinte HuH7 în ceea ce privește utilitatea sa în cercetarea virusologică.

Cultivarea celulelor HuH7: Protocoale esențiale pentru o creștere optimă

Celulele HuH7, care fac parte integrantă dintr-o multitudine de studii de cercetare, necesită condiții precise de cultură pentru a se dezvolta. Această secțiune analizează aspectele fundamentale ale cultivării celulelor HuH7, asigurând menținerea relevanței lor fiziologice în cadrul investigațiilor științifice.

Dinamica timpului de dublare

Timpul de dublare a celulelor HuH7 este de obicei de 24 de ore, deși variațiile mediului de cultură celulară pot prelungi această perioadă la 36-48 de ore, evidențiind influența condițiilor de mediu asupra proliferării celulare.

Caracteristici de adeziune

Celulele HuH7 formează predominant un monostrat bidimensional, aderând la suprafețele plăcilor de cultură și ale flacoanelor, subliniind preferința lor pentru un substrat fizic stabil în locul culturilor în suspensie.

Densitatea optimă de însămânțare

Menținerea confluenței celulelor HuH7 în intervalul 30-90% este esențială pentru a preveni o scădere a ratelor de proliferare dincolo de 90% confluență. Subculturile cu accutase facilitează detașarea, permițând însămânțarea la densități adaptate nevoilor experimentale, variind de la niveluri optime (2×10⁴ celule/cm²) la niveluri de saturație (6×10⁴ celule/cm²).

Cerințe nutriționale

Mediul Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) cu conținut ridicat de glucoză și suplimentat cu 10% ser fetal bovin (FBS) oferă un mediu nutrițional ideal pentru celulele HuH7. Reînnoirea regulată a mediului, în mod ideal de 2-3 ori pe săptămână, este esențială pentru menținerea sănătății celulelor.

Condiții de mediu

Un incubator umidificat setat la 5% CO₂ și 37°C susține în mod optim cultura de celule HuH7, simulând condițiile fiziologice favorabile activităților celulare.

Depozitare pe termen lung

Pentru o conservare îndelungată, celulele HuH7 trebuie depozitate în faza de vapori a azotului lichid, protejându-le viabilitatea pentru cercetări viitoare.

Crioprezervarea și recuperarea

Utilizarea unei tehnici de congelare treptată este esențială pentru menținerea viabilității celulelor în timpul crioconservării. Celulele trebuie suspendate într-un mediu de congelare special conceput, cum ar fi CM-1, asigurând o tranziție lină către stocarea criogenică. La decongelare, este esențială pentru restabilirea culturilor celulare o revitalizare rapidă, dar blândă, într-o baie de apă la 37 °C, urmată de centrifugare pentru a elimina mediul de congelare și resuspensie în mediu de creștere proaspăt.

Considerații privind biosecuritatea

Pentru manipularea și propagarea liniei celulare HuH7 se recomandă aderarea la un protocol de nivel 1 de biosecuritate, în conformitate cu standardele de siguranță și etică din cadrul laboratoarelor.

Prin aderarea la aceste condiții de cultură meticulos descrise, cercetătorii pot asigura creșterea robustă și relevanța fiziologică a celulelor HuH7 în explorările lor științifice, deschizând calea pentru descoperiri revoluționare în cercetarea hepatomului și a virusului hepatitei C.

Explorați celulele HuH7 pentru descoperirile dumneavoastră științifice

Celule HuH7: Avantaje & Dezavantaje

Linia celulară HuH7 oferă atât avantaje, cât și limitări în același timp. Să trecem în revistă potențialele avantaje și dezavantaje ale acestei linii celulare, deoarece acestea vă pot ajuta să decideți dacă este potrivită pentru experimentele dvs.

Avantajele liniei celulare HuH7

Celulele HuH7 posedă multe trăsături caracteristice care le fac atractive pentru utilizare în cercetare.

• Propagare ușoară: Spre deosebire de alte linii celulare de hepatom uman, linia celulară HuH7 poate fi cultivată cu ușurință fără adăugarea de ser; totuși, CLS recomandă utilizarea RPMI 1640 cu 10% FBS și 2 mM L-glutamină. Celulele HuH-7 secretă un factor de creștere care ajută celulele să crească fără ser.
• Flexibilitatea transfecției: Linia celularăHuH7 este utilizată pe scară largă în scopuri de transfecție datorită receptivității sale ridicate la genomul VHC. Prin urmare, aceste celule sunt esențiale pentru depistarea și dezvoltarea medicamentelor anti-VHC.
• Alternativă la hepatocitele umane: Linia celulară HuH7 este un substitut excelent pentru hepatocitele umane. Aceasta poate ajuta cercetătorii să studieze transportatorii hepatici de medicamente și să înțeleagă interacțiunea anumitor medicamente cu MRPs (proteine asociate rezistenței multiple la medicamente).
• Dezvoltarea unui model de șoarece xenograft: Celulele HuH7 au fost utilizate pentru a produce un model de șoarece xenograft provenit dintr-o linie celulară. Acest model animal poate oferi cercetătorilor informații valoroase despre inhibitorii de proteine kinază și terapiile anticancer.
• Cercetarea cancerului: Linia celulară HuH7 este o linie celulară umană de cancer hepatic, care ajută cercetătorii să efectueze studii privind cancerul hepatic.

Limitări ale liniei celulare HuH-7

Există unele limitări asociate cu cultivarea liniei celulare HuH7.

Contaminarea microbiană: Contaminarea bacteriană este cea mai frecventă problemă în cultura celulară. Atunci când are loc o infecție, aceasta poate fi distinsă prin modificarea pH-ului și turbiditatea mediului de cultură. Printre contaminările bacteriene, contaminarea cu micoplasmă nu este de obicei evidentă. Cu toate acestea, afectează lent morfologia, expresia genică și alte caracteristici ale liniei celulare.

Perioada de cultură: Deși linia celulară HuH7 este nemuritoare, depășirea perioadei de cultură poate afecta treptat sănătatea celulelor. Aceasta poate afecta rata de proliferare și expresia genică, ceea ce poate reduce reproductibilitatea rezultatelor. Pentru linia celulară HuH7, numărul de treceri trebuie menținut sub 20-25.

Aplicații ale celulelor HuH-7

Această linie celulară derivată din hepatom uman oferă numeroase aplicații de cercetare. Aici descriem câteva domenii de cercetare care utilizează linia celulară HuH7.

1. Rezistența la medicamente: HuH7 este o linie celulară de carcinom hepatocelular (HCC) care poate fi utilizată pentru a studia rezistența la medicamente împotriva potențialelor tratamente împotriva cancerului hepatic. Un studiu efectuat în 2021 a utilizat celulele HuH7, care au fost făcute experimental rezistente la sorafenib, pentru a dezvolta terapii noi și eficiente, și anume, peptide de autoasamblare cu acumulare mitocondrială.

2. Descoperiri genetice și profiluri moleculare prin intermediul celulelor HuH7: Liniile celulare HuH7 distincte, inclusiv diverse derivate și variante, au permis o înțelegere mai profundă a expresiei genelor și a rolului markerilor genomici specifici în boală. Tehnici precum spectroscopia Raman, susținută de cercetători precum Evgeny Gladilin, au fost aplicate celulelor HuH7 pentru profilarea moleculară și celulară, dezvăluind informații despre răspunsul celular la infecția virală. Potențialul spectroscopiei Raman, combinat cu metode precum proteomica cantitativă, a facilitat explorarea răspunsurilor celulelor gazdă, inclusiv răspunsul interferonului și modificările în picăturile lipidice, care sunt esențiale pentru înțelegerea replicării VHC și a efectului SARS. Expresia diferiților markeri oncogeni poate fi investigată pentru a înțelege comportamentul lor ca răspuns la orice tratament, cum ar fi într-un studiu care a utilizat celule HuH7 pentru a investiga efectul compusului Kaempferol asupra modelului de expresie a genelor căilor MMP9 și AKT. Aceste căi reglează metastaza și invazivitatea carcinomului hepatocelular. Un alt studiu recent a investigat, de asemenea, rolul genei cascadei de semnalizare Wnt/β-catenin în supraviețuirea și creșterea celulelor HCC.

3. Dezvoltarea medicamentelor: Celulele HuH7 sunt utilizate pe scară largă în studiile de screening și dezvoltare a medicamentelor împotriva cancerului hepatic. Au fost efectuate studii multiple pentru a investiga potențialul inhibitor al multor extracte de plante, compuși pe bază de plante, nanoparticule și alți agenți terapeutici împotriva HCC. Un studiu efectuat în 2022 a studiat proprietățile pro-apoptotice și anticancerigene ale unui radionuclid împotriva carcinomului hepatocelular utilizând o linie celulară HuH7.

4. Celulele HuH7: Un punct central în cercetarea virală și analiza celulară Celulele HuH7 au devenit o piatră de temelie în studiul infecției virale și al bolilor infecțioase, în special al virusului hepatitei C (VHC) și al interacțiunilor acestora cu coronavirusuri precum SARS-CoV-2, responsabil pentru boala coronavirus 2019 (COVID-19). Dezvoltarea sistemelor experimentale de cultură celulară a HCV (HCVcc) folosind celule HuH7 a avansat semnificativ capacitatea noastră de a studia procesul complex de replicare a HCV și factorii gazdă esențiali pentru infecția cu HCV. Aceasta include examinarea eficienței replicării ARN-ului VHC și a producției de virioni infecțioși. Liniile distincte de celule HuH7, inclusiv variantele senescente și infectate, oferă un panou divers pentru investigarea multiplicității infecției, a propagării virale și a mecanismelor de inhibare a virușilor precum SARS.

Pe scurt, studiul celulelor HuH7 cuprinde un spectru larg de investigații științifice, de la mecanismele moleculare care stau la baza infecțiilor virale până la răspunsurile celulare detaliate provocate de acești agenți patogeni. Prin prisma cercetării HuH7, comunitatea științifică continuă să descopere dinamica complexă a interacțiunilor gazdă-virus, contribuind la avansarea strategiilor antivirale și la înțelegerea determinanților celulari în bolile virale.

Publicații HuH-7

Există o multitudine de publicații care utilizează linia celulară HuH7 în diferite scopuri. Aici, am menționat câteva publicații recente și semnificative.

• Aplicarea peptidelor de autoasamblare care vizează mitocondriile ca un nou tratament pentru celulele carcinomului hepatocelular rezistent la sorafenib.

Acest studiu a fost publicat în Nature Scientific Reports în 2021. Studiul a utilizat celule de carcinom hepatocelular rezistente la sorafenib induse experimental (linia celulară HuH7) pentru a investiga efectele pro-apoptotice și antitumorale ale Mito-FF (peptide de autoasamblare care acumulează mitocondrii) recent dezvoltate.

• Kaempferolul inhibă migrația celulară a celulelor carcinomului hepatocelular uman prin suprimarea semnalizării MMP-9 și Akt

Acest articol a fost publicat în revista Environmental Toxicology de către Po-Chung Ju și colegii săi în 2021. În acest studiu, cercetătorii au explorat potențialul anti-metastatic al unui compus pe bază de plante, kaempferol, împotriva celulelor carcinomului hepatocelular (HuH7). În plus, ei au studiat și căile de semnalizare care reglează metastaza și invazia celulelor canceroase hepatice.

• Daphnetin inhibă supraviețuirea celulelor carcinomului hepatocelular prin reglarea căii de semnalizare Wnt/β-catenin

Această lucrare a fost publicată în revista Drug Development Research în 2022. Acest studiu explică rolul anti-cancer al compusului daphnetin împotriva HCC. Acest compus derivat din plante inhibă semnalizarea Wnt/β-catenin pentru a limita creșterea celulelor canceroase.

• RGFP966 suprimă creșterea tumorală și migrația prin inhibarea expresiei EGFR în celulele carcinomului hepatocelular in vitro

Acest articol de cercetare, publicat în revista Drug Design, Development, and Therapy, descrie rolul semnalizării EGFR în creșterea și metastazarea carcinomului hepatocelular. Studiul a utilizat celule HuH7 pentru a investiga efectul inhibitor al RGFP966, un inhibitor al histonei deacetilază 3 (HDAC3), împotriva HCC prin suprimarea genelor căii EGFR.

• Perrhenatul de reniu (188ReO4) a indus apoptoza și a redus fenotipul cancerigen în celulele cu cancer hepatic

Această publicație din revista Cells indică utilizarea celulelor HuH7 în investigarea potențialului anti-HCC al unui radionuclid, și anume, perrenat de reniu.

• Activitatea antivirală a nanoparticulelor de chitosan care încapsulează curcumină împotriva virusului hepatitei C genotipul 4a în linii celulare de hepatom uman

Acest studiu este publicat în International Journal of Nanomedicine. Studiul a utilizat o celulă HuH7 pentru a explora activitatea antivirală a nanoparticulelor de chitosan care conțin curcumină împotriva genotipului 4a al VHC.

Resurse HuH-7: Protocoale, videoclipuri și multe altele

Există multe resurse disponibile pentru cultivarea și întreținerea liniei celulare HuH7. Aici, veți afla despre resursele disponibile pentru explicarea protocoalelor de cultivare și transfecție celulară pentru HuH7 și a videoclipurilor educative.

Protocoale de cultură celulară

Următoarele resurse vă pot ajuta să începeți cu cultivarea și întreținerea HuH7.

• Informații și resurse privind cultura celulară HuH-7: Acest site web conține o mulțime de informații utile, inclusiv protocolul de subcultură a liniei celulare HuH7, depozitarea și manipularea acesteia.

• Protocolul de cultură celulară HuH7

Protocoale de transfecție a HuH7

Celulele HuH7 sunt transfectate în mai multe moduri. Următoarele resurse oferă o mulțime de informații privind protocoalele de transfecție, reactivii și substanțele chimice necesare, sfaturi utile și precauții.

Videoclipuri referitoare la linia celulară HuH7

Sunt disponibile multe videoclipuri educaționale privind subculturile de bază, protocoalele de placare și de transfecție și multe altele.

• Pasarea celulelor: Bazele culturii celulare: Acest videoclip este despre protocolul de cultură de bază pentru linia celulară.

Ne așteptăm ca informațiile furnizate în acest articol să vă ajute să dobândiți cunoștințe de bază și avansate despre linia celulară HuH7 înainte de a lucra pe aceasta. Dacă doriți să utilizați aceste celule în activitatea dvs. de cercetare, puteți comanda de la noi.

Întrebări frecvente privind linia celulară HuH7 și cercetarea virală