Linia celulară INS-1

INS-1 este o linie celulară de insulinom de șobolan bine caracterizată, utilizată pe scară largă în cercetarea diabetului. Celulele INS-1 secretă insulină la stimularea cu glucoză; prin urmare, acestea sunt utilizate pentru studierea metabolismului glucozei, a fiziologiei celulelor beta și a reglării secreției de insulină. În plus, aceste celule sunt utilizate și în screeningul, testarea și dezvoltarea potențialelor terapii împotriva diabetului zaharat.

Caracteristici generale și originea celulelor INS-1

Cunoașterea caracteristicilor generale și a originii unei linii celulare vă poate ajuta foarte mult să o utilizați în mod eficient și eficace în cercetarea dumneavoastră. Această secțiune a articolului vă va informa despre originea și caracteristicile generale ale INS-1. Veți afla: Ce este linia celulară INS-1 de insulinom de șobolan? Care sunt caracteristicile generale ale INS-1? Ce este linia celulară INS-1 832/3? Ce este INS-1E?

• Celulele INS-1 au fost izolate inițial de la un șobolan în vârstă de 666 de zile, cu insulinom transplantabil indus prin radiații cu raze X.
• Celulele INS-1 sunt bihormonale. Ele exprimă simultan proteinele de insulină și proglucagon. Aceste celule sunt considerate imature, deoarece prezintă niveluri scăzute de expresie a factorului de transcripție Nkx6.1 și sunt lipsite de markeri ai celulelor alfa [1].
• Există două subclone ale celulelor INS-1, și anume INS-1E și INS-1 832/3.
• INS-1E diferă de linia celulară părinte INS-1 în ceea ce privește răspunsurile secretorii la glucoză și conținutul de insulină.
• INS-1 832/3 sau INS-1 832/13 este, de asemenea, o subclonă a liniei celulare INS-1. Este un model de neprețuit pentru studierea funcției celulelor beta din insulele pancreatice și a reglării secreției de insulină. De asemenea, diferă de celulele INS-1 părinte în ceea ce privește secrețiile de insulină stimulate de glucoză (GSIS).

Linia celulară INS-1: Informații privind cultivarea

Pentru a gestiona și menține eficient o linie celulară, trebuie să cunoașteți următoarele informații privind cultivarea acesteia. Această secțiune a articolului va acoperi toate punctele cheie pentru cultivarea celulelor INS-1. Veți afla: Cum se cultivă celulele beta INS-1? Care este protocolul de cultivare a celulelor INS-1? Care este timpul de dublare al celulelor INS-1? Care este mediul de cultură pentru celulele de insulinom de șobolan INS-1?

Puncte cheie pentru cultivarea celulelor INS-1

Timpul de dublare:

Timpul de dublare a populației de celule INS-1 este de aproximativ 44 de ore.

Aderente sau în suspensie:

Celulele INS-1 cresc atât în suspensie, cât și în formă aderentă.

Raportul de subcultivare:

Celulele INS-1 sunt subcultivate la un raport de divizare de 1:3. Pe scurt, celulele în suspensie sunt colectate. Celulele aderente sunt clătite cu PBS și incubate cu soluția Accutase. După detașare, celulele sunt adăugate în mediu proaspăt. Ulterior, atât celulele în suspensie, cât și cele aderente sunt centrifugate și recoltate. Celulele sunt resuspendate cu grijă și distribuite în flacoane noi pentru creștere.

Mediu de creștere:

Pentru cultivarea liniei celulare de insulinom de șobolan INS-1 se utilizează RPM1 1640. Mediul este suplimentat cu 10% ser fetal bovin inactivat termic, 2,1 mM glutamină stabilă, 10 mM HEPES, 2,0 g/L NaHCO3 și 1 mM piruvat de sodiu.

Condiții de creștere:

Celulele INS-1 sunt păstrate într-un incubator umidificat, setat la temperatura de 37 °C și cu o alimentare continuă cu 5% CO₂.

Depozitare:

Celulele beta INS-1 pot fi depozitate pe termen lung în faza de vapori a azotului lichid sau la o temperatură sub -150 °C într-un congelator electric.

Procesul de congelare și mediul:

Mediile CM-1 sau CM-ACF sunt utilizate pentru congelarea celulelor INS-1 printr-un proces de congelare lentă. Acesta permite o scădere a temperaturii de numai 1 °C pe minut, pentru a proteja viabilitatea celulelor.

Procesul de decongelare:

Celulele INS-1 congelate sunt decongelate într-o baie de apă presetată la temperatura de 37 de grade Celsius timp de 40 până la 60 de secunde. După decongelare, celulelor li se adaugă mediu proaspăt și sunt transferate direct într-un flacon nou pentru creștere. După 24 de ore, mediul este înlocuit pentru a elimina componentele mediului de congelare.

Nivel de biosecuritate:

Pentru cultivarea celulelor de insulinom de șobolan INS-1 este necesar un laborator de nivel 1 de biosecuritate.

Avantajele și dezavantajele liniei celulare INS-1

La fel ca alte linii celulare, INS-1 prezintă, de asemenea, câteva caracteristici distincte asociate cu anumite avantaje și dezavantaje. În continuare, am menționat câteva dintre cele mai semnificative.

Avantaje

Principalele avantaje ale liniei celulare INS-1 sunt:

• Bine caracterizată

  INS-1 este o linie celulară bine stabilită și bine caracterizată. A fost utilizată în numeroase studii de cercetare. Își menține caracteristicile fenotipice și capacitățile de secreție de insulină pe o perioadă mai lungă, oferind astfel rezultate experimentale fiabile și consistente.

• Model de celule beta

  Celulele INS-1 sunt utilizate pentru a studia funcția celulelor beta din insulele pancreatice, deoarece acestea secretă insulină și răspund la fluctuațiile nivelului de glucoză.

 Dezavantaje

Dezavantajele celulelor INS-1 sunt:

• Origine non-umană

  Celulele beta INS-1 au o origine non-umană. Acestea au fost obținute din insulinom de șobolan. Acest lucru poate cauza diferențe specifice speciei și poate limita transpunerea directă a rezultatelor experimentale în fiziologia umană.

 4. Aplicații de cercetare ale celulelor INS-1 din insulinom de șobolan

Celulele beta INS-1 sunt utilizate pe scară largă în cercetarea diabetului. Câteva aplicații promițătoare ale acestei linii celulare sunt menționate aici.

• Studii privind secreția de insulină: Celulele INS-1 au capacitatea de a secreta insulină și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă pentru a studia mecanismele celulare care stau la baza secreției de insulină. Cercetătorii investighează factorii esențiali implicați în eliberarea insulinei, inclusiv metabolismul glucozei, căile de semnalizare, hormonii și agenții farmacologici. Un studiu a constatat că o cale dependentă de canalul ionic K + ATP reglează secreția de insulină în celulele beta INS-1 [2]. În plus, studiile au relevat, de asemenea, că căile GLP-1R și AKT/PDX1 sunt, de asemenea, implicate în secreția de insulină în celulele de insulinom de șobolan INS-1 [3].
• Studii privind funcția celulelor beta: Celulele INS-1 prezintă caracteristici similare celulelor beta din insulele pancreatice, precum capacitatea de răspuns la metabolismul glucozei și secreția de insulină. Prin urmare, acestea sunt utilizate pentru a studia procesele și funcțiile fiziologice ale celulelor beta. Un studiu realizat în 2022 a utilizat celule INS-1 și a dezvoltat un model de disfuncție a celulelor beta prin expunerea la H_₂O_₂. Cercetătorii au studiat viabilitatea celulară, secreția de insulină și markerii asociați stresului oxidativ în aceste celule, ca răspuns la tratamentul cu compuși naturali [4].
• Descoperirea și dezvoltarea medicamentelor: Celulele INS-1 provenite din insulinomul de șobolan sunt utilizate pe scară largă pentru screeningul și testarea compușilor sau medicamentelor antidiabetice. Acestea pot fi folosite pentru a studia efectele potențiale ale agenților terapeutici asupra secreției de insulină și a altor parametri relevanți. Un studiu a constatat că loganina, o componentă a unei formule pe bază de plante medicinale chinezești, a protejat funcția de secreție a insulinei a celulelor INS-1 și a exercitat potențiale efecte antidiabetice. Componenta a mediat aceste efecte benefice prin inhibarea translocării nucleare a genei FOXO1 prin intermediul căii PI3K/AKT [5]. 

5. Publicații științifice care au ca subiect celulele beta INS-1

Iată câteva publicații științifice importante care prezintă linia celulară INS-1 de insulinom de șobolan.

Alfa-mangostina îmbunătățește secreția de insulină și protejează celulele INS-1 de leziunile induse de streptozotocină

Acest studiu a fost publicat în revista „International Journal of Molecular Sciences” în 2018. Studiul a arătat că un compus natural cristalin de culoare galbenă, alfa-mangostina, stimulează secreția de insulină în celulele beta INS-1 și le protejează împotriva leziunilor induse de streptozotocină, o toxină care afectează celulele beta.

Potențarea de către epicatechină a secreției de insulină stimulată de glucoză în celulele INS-1 nu depinde de activitatea sa antioxidantă

Această cercetare a fost publicată în revista „Acta Pharmacologica Sinica” în 2018. Rezultatele studiului au arătat că compusul epicatechină favorizează secreția de insulină stimulată de glucoză în celulele beta INS-1 afectate de acizi grași saturați, prin activarea căii CaMKII.

Un glicozid feniletanoid recent descoperit din Stevia rebaudiana Bertoni afectează secreția de insulină în celulele β ale insulelor INS-1 de la șobolan

Acest articol din revista „Molecules” (2019) a sugerat că un nou compus natural, glicozidul feniletanoid, afectează secreția de insulină în celulele de insulinom INS-1 de la șobolan și, prin urmare, are potențial antidiabetic.

Loureirin B favorizează secreția de insulină prin căile GLP-1R și AKT/PDX1

Această cercetare a fost publicată în revista „European Journal of Pharmacology” (2022). Studiul a sugerat că Loureirin B, un produs natural, sporește secreția de insulină în celulele beta ale insulelor pancreatice INS-1 prin modularea căilor AKT/PDX1 și GLP-1R.

Activități anticanceroase in vitro ale Withania coagulans împotriva celulelor canceroase HeLa, MCF-7, RD, RG2 și INS-1 și analiza fitochimică

Acest articol din revista „Integrative Medicine Research” (2018) a evaluat potențialul anticancerigen al extractului de Withania coagulans folosind celule canceroase INS-1.

Resurse pentru linia celulară INS-1: protocoale, videoclipuri și multe altele

Iată câteva resurse online dedicate celulelor INS-1:

• Subcultivarea celulelor în suspensie: Acest videoclip este un ghid cuprinzător pentru subcultivarea celulelor care cresc în culturi de suspensie.
• Subcultivarea celulelor aderente: Acest videoclip vă va ajuta să învățați protocolul general pentru pasarea celulelor aderente.

Următorul link conține protocolul de cultură celulară INS-1:

• Linia celulară INS-1: Acest site web conține toate informațiile despre cultura celulară INS-1. Acesta include informații despre mediile de cultură și de congelare a celulelor INS-1, protocoale pentru subcultivare și manipularea culturilor INS-1 crioconservate și proliferative.

Referințe

1. Acosta-Montalvo, A., et al., Expresia și secreția peptidelor derivate din proglucagon în celulele INS-1 de insulinom de șobolan. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: p. 590763.
2. Park, J.E. și J.S. Han, Un extract din Portulaca oleracea L. favorizează secreția de insulină printr-o cale dependentă de canalul K+ ATP în celulele β pancreatice INS-1. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): p. 183.
3. Fang, H. și colab., Loureirin B favorizează secreția de insulină prin căile GLP-1R și AKT/PDX1. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: p. 175377.
4. Duan, J., et al., Swietenina și swietenolida din Swietenia macrophylla king îmbunătățesc secreția de insulină și atenuează apoptoza în celulele INS-1 induse de H₂O₂. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): p. 2780-2792.
5. Mo, F.-F., et al., Efectul antidiabetic al loganinei prin inhibarea translocării nucleare a FOXO1 prin intermediul căii de semnalizare PI3K/Akt în celulele INS-1. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): p. 262.