Celulele U937 - un model pentru cercetarea și progresul leucemiei monocitice
Linia celulară U937, un model in vitro utilizat pe scară largă în cercetarea biomedicală, este derivată dintr-o linie pro-monocitică, oferind informații valoroase despre dinamica celulară a celulelor mieloide. Acest articol analizează originea, caracteristicile generale și diversele aplicații ale liniei celulare U937, care face parte integrantă din înțelegerea mecanismelor moleculare și a căilor de semnalizare din celulele imune, în special în contextul leucemiei mieloide acute (LMA).
Originea și caracteristicile generale ale celulelor U937
Acest segment va ilumina geneza și caracteristicile fundamentale ale liniei celulare U937. Veți descoperi esența liniei celulare de leucemie U937, identitatea sa celulară, derivarea sa și caracteristicile-cheie care o fac un model esențial în cercetare.
Celulele U937, stabilite de Sundstrom și Nilsson în 1976 din efuzia pleurală a unui bărbat caucazian de 37 de ani cu limfom histiocitic generalizat, reprezintă un fenotip pro-monocitar unic [1]. Aceste celule întruchipează morfologia tipică a tipurilor de celule monocite-macrofage, cu structuri de formă rotundă și un diametru mediu de aproximativ 14 μm, prezentând markeri de suprafață precum proteina umană DC-SIGN, care este esențială pentru rolul lor în studiile imunologice. Capacitatea de diferențiere a liniei celulare U937 în diverse celule imune - inclusiv monocite, macrofage și chiar celule dendritice - în urma expunerii la anumiți stimuli prezintă un interes semnificativ, oferind un sistem dinamic pentru explorarea proceselor de diferențiere celulară.
Repertoriul celular al U937 include, de asemenea, capacitatea de a exprima amelogenina, un marker adesea studiat în contextul celulelor precursoare circulatorii și al evaluării cromozomilor anormali, în special părți ale cromozomului 16, ceea ce susține statutul său de resursă bogată în cadrul enciclopediei liniilor celulare de cancer. Prin tehnici precum cultura celulară 3D și imagistica avansată, celulele U937 oferă o situație cvasi-vivo, permițând cercetătorilor să observe comportamentul și interacțiunile celulelor într-un mediu fiziologic mai relevant.
Linia celulară U937: Informații privind cultivarea
Cunoașterea următoarelor puncte cheie pentru cultivarea celulelor U937 vă poate ușura și eficientiza munca cu acestea. Veți afla: Care este timpul de dublare al celulelor U937? Linia de celule U937 este aderentă sau în suspensie? Ce este mediul U937? Cum se fac culturile de celule U937?
Puncte-cheie pentru cultivarea celulelor U937
|
Timpul de dublare a populației: |
Timpul mediu de dublare a populației de celule U937 este de 36 de ore. Cu toate acestea, acesta poate varia între 48 și 72 de ore. |
|
Aderente sau în suspensie: |
Macrofagele U937 au formă rotundă și cresc în culturi în suspensie. |
|
Densitate de însămânțare: |
pentru celulele U937 se recomandă o densitate de însămânțare de 1 x105 celule/mL. Pentru celulele în suspensie nu este necesară nicio soluție de trecere. Celulele sunt diluate cu mediu proaspăt și numărate. Celulele sunt însămânțate la densitatea celulară necesară într-un flacon nou. |
|
Mediu de creștere: |
Cultura de celule U937 este menținută în mediu RPMI 1640. Acest mediu este suplimentat cu 2,0 mM L-glutamină, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glucoză și 10% FBS pentru o creștere celulară optimă. Mediul este înlocuit de 1 până la 2 ori pe săptămână. |
|
Condiții de creștere (temperatură, CO2): |
Culturile de celule U937 necesită un incubator umidificat la 37°C cu o aprovizionare cu 5% CO2 pentru o creștere ideală. |
|
Depozitare: |
Celulele U937 sunt păstrate în faza de vapori a azotului lichid sau la o temperatură sub -150°C pentru a menține viabilitatea celulară pe termen lung. |
|
Procesul de congelare și mediul: |
Mediul de congelare CM-1 sau CM-ACF este utilizat pentru congelarea liniei de celule macrofage umane U937. Se recomandă o metodă de congelare lentă (scăderea treptată a temperaturii cu 1°C) pentru a proteja viabilitatea celulară maximă. |
|
Procesul de decongelare: |
Fiolele congelate se țin într-o baie de apă la 37°C până când rămâne un mic ghem de gheață. Celulele sunt adăugate cu mediu proaspăt și centrifugate. Mediul este eliminat, iar peletul celular este resuspendat și turnat într-un flacon nou. Celulele U937 prezintă o recuperare la congelare relativ rapidă. |
|
Nivelul de biosecuritate: |
Pentru cultivarea celulelor U937 se recomandă condiții de laborator de nivel de biosecuritate 1. |
Avantaje și dezavantaje ale celulelor U937
Celulele U937 posedă un amestec unic de avantaje și dezavantaje care fac din ele un instrument de cercetare ideal. Avantajele și dezavantajele principale ale culturii de celule U937 sunt discutate mai jos.
Avantaje
Principalele avantaje ale liniei celulare U937 includ:
- Stabilitate mai mare: Linia celulară U937 prezintă o stabilitate ridicată datorită originii sale histiocitare, comparativ cu celulele leucemice primare din sânge. În plus, aceste celule pot fi cultivate pe termen nelimitat și sunt omogene din punct de vedere genetic, servind astfel ca un model convenabil pentru studiile de cercetare.
- Diferențiere: Celulele U937 au capacitatea de a se diferenția în alte celule imune, cum ar fi monocitele, macrofagele sau celulele dendritice, atunci când sunt supuse unui stimul. Acest lucru ajută la înțelegerea mecanismelor celulare implicate în generarea răspunsurilor imune.
- Este ușor de cultivat: Celulele U937 sunt ușor de cultivat și întreținut în laboratoarele de cercetare. Nu există proceduri sau protocoale complicate de urmat pentru cultivarea celulelor U937.
Dezavantaje
Iată câteva dezavantaje asociate cu linia celulară U937.
- Anomalii cromozomiale: Celulele U937 prezintă aberații cromozomiale, inclusiv translocații. Acest lucru poate afecta rezultatele experimentale și reproductibilitatea rezultatelor.
Linie celulară monocitică U937 pentru cercetare imunologică și hematologică
Aplicații ale liniei celulare U937 în cercetare
Celulele U937, o linie celulară de limfom histiocitic, servesc drept model neprețuit pentru diverse aplicații de cercetare biologică. Ele sunt apreciate în special pentru rolul lor în studiul celulelor mieloide, în special ca modele de macrofage, datorită capacității lor de a se diferenția în celule asemănătoare macrofagelor în anumite condiții. Linia celulară U937 facilitează examinarea funcției macrofagelor, inclusiv activitatea fagocitară și neurobiologia citokinelor, care sunt esențiale pentru înțelegerea răspunsurilor inflamatorii și a reglementării imunitare. Această linie celulară prezintă, de asemenea, proprietăți similare monocitelor primare, ceea ce permite cercetătorilor să studieze nuanțele comportamentului celulelor imunitare fără variabilitatea prezentă în celulele primare.
- Citogenetică: În domeniul caracterizării citogenetice, celulele U937 au fost esențiale pentru studierea cromozomului 11 și a unor părți ale cromozomilor 16, în special în ceea ce privește captarea centromerului și comportamentul cromozomilor omologi. Cercetătorii se bazează pe aceste celule pentru a investiga reorganizarea și instabilitatea genomului, care sunt esențiale pentru înțelegerea fundamentelor progresiei cancerului, inclusiv a limfomului histiocitic din care provin celulele U937. Linia celulară furnizează informații exacte despre cariotip, ceea ce o face un instrument excelent pentru studierea anomaliilor cromozomiale și a cromozomilor rearanjați, în special a celor care implică rearanjări ale cromozomului 20.
- Biologia monocitelor/macrofagelor: Linia celulară U937 servește drept un model important pentru elucidarea funcțiilor și reglării monocitelor și macrofagelor. Aceasta include explorarea unor aspecte precum fagocitoza, prezentarea antigenului și producția de citokine. În special, un studiu 2023 a utilizat celule U937 pentru a examina impactul glicomacropeptidei asupra răspunsului inflamator în celulele macrofage umane. Această cercetare a subliniat proprietățile antiinflamatorii ale glicomacropeptidei, demonstrând o reducere a nivelului de citokine în cadrul acestor celule [2].
- Cercetarea cancerului: În domeniul oncologiei, celulele U937 sunt esențiale în disecarea mecanismelor celulare și a căilor de semnalizare care stau la baza cancerului. Ele sunt, de asemenea, esențiale în screeningul medicamentelor anticanceroase și în evaluarea noilor terapii împotriva cancerului. Reflectând această aplicație, un studiu a implementat linia celulară de leucemie mieloidă U937 pentru a evalua efectele anticancerigene ale sucului de varză kale atât proaspăt, cât și preparat la abur. Rezultatele acestui studiu au indicat că sucul promovează activitățile pro-apoptotice în celulele canceroase prin intermediul unei căi dependente de caspază [3].
- Studii toxicologice: Celulele U937 sunt, de asemenea, utilizate pentru a investiga efectele citotoxice ale poluanților de mediu și ale diferitelor substanțe chimice. De exemplu, un studiu a utilizat linia celulară U937, printre altele, pentru a evalua potențialele efecte citotoxice ale microplasticelor din polietilenă [4]. Acest studiu, alături de altele, subliniază importanța celulelor U937 în toxicologie, oferind un model pentru înțelegerea modului în care substanțele interacționează cu celulele monocitice umane și impactul lor potențial asupra sănătății umane.
Încorporând microscopia confocală cu scanare laser, cercetătorii pot vizualiza și cuantifica activitatea fagocitară a celulelor U937, ajutând la fenotipizarea răspunsurilor acestora la diverși stimuli, inclusiv agenți infecțioși. Ontologiile liniilor celulare și informațiile exacte privind cariotipul sporesc și mai mult precizia acestor studii.
Celule U937: Publicații de cercetare
Următoarele sunt câteva studii de cercetare interesante și proeminente care prezintă celule U937.
Magnoflorina sporește răspunsurile pro-inflamatorii activate de LPS prin intermediul căilor dependente de MyD88 în macrofagele U937Acest studiu publicat în Planta Medica (2018) a propus că un metabolit bioactiv major obținut din planta Tinospora crispa are un potențial ridicat asupra creșterii răspunsurilor imune în macrofagele U937.
Efectul extractului de semințe de Peganum harmala asupra oxidului nitric în monocitele și macrofagele U937Această lucrare de cercetare a fost publicată în International Journal of Medical Laboratory în 2020. În acest studiu, cercetătorii au evaluat efectele potențiale ale extractului de semințe Peganum harmala asupra producției de oxid nitric în monocitele și macrofagele U937.
Evaluarea toxicității potențiale a microplasticelor din polietilenă asupra liniilor celulare derivate umaneAcest studiu publicat în Science of the Total Environment (2022) a evaluat efectul citotoxic potențial al poluanților de mediu, și anume microplasticele de polietilenă, asupra liniilor celulare U937, THP-1 și a altor trei linii celulare umane.
Efectele extractelor de frunze de Vitex trifolia L. și ale fitoconstituenților asupra producției de citokine în macrofagele umane U937Această cercetare a fost publicată în 2020 în revista BMC Complementary Medicine and Therapies. Studiul a explorat efectele diferitelor extracte preparate din frunzele plantei Vitex trifolia L. asupra producției de citokine în macrofagele U937.
Expunerea la doze mici de radiații ionizante reprimă ciclul celular și căile de sinteză a proteinelor în keratinocitele primare umane in vitro și în liniile celulare U937Acestarticol publicat în revista PLOS One (2018) a explorat efectele potențiale ale radiațiilor ionizante în doze mici în linia celulară U937 și în keratinocitele primare
Resurse pentru linia celulară U937: Protocoale, videoclipuri și multe altele
Celulele U937 sunt instrumente de cercetare utilizate pe scară largă. Aici sunt menționate câteva resurse valoroase care explică protocolul de cultivare și diferențiere celulară a celulelor U937:
- Protocolul de diferențiere a celulelor U937: Acest document conține un protocol pentru diferențierea celulelor U937. În plus, acesta conține și un protocol pentru cultivarea celulelor U937 de leucemie mieloidă umană
- Subcultură de celule în suspensie: Acesta este un videoclip care prezintă protocolul general de subcultură a liniilor de celule în suspensie precum U937.
- Linia celulară U937: Acest site web conține o mulțime de informații despre celulele U937. Acesta descrie protocoalele de subcultură, congelare și decongelare pentru monocitele și macrofagele U937.
Linie celulară U937 Aplicații de cercetare FAQ
Referințe
- Chanput, W., V. Peters și H. Wichers, THP-1 and U937 Cells. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: p. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., și colab., Efectul protector al glicomacropeptidei asupra răspunsului inflamator al macrofagelor U937. Alimente, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak și Y. Suwanwong, Efectele antileucemice asupra unei linii celulare U937 ale sucului de varză chinezească proaspătă și aburită și efectele lor pro-apoptotice prin intermediul unei căi dependente de caspază. Alimente, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R. și colab., Evaluarea toxicității potențiale a microplasticelor din polietilenă asupra liniilor celulare derivate umane. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes și H.J. Wichers, Linia celulară THP-1: un model celular in vitro pentru abordarea modulării imunitare. Imunofarmacologie internațională, 2014. 23(1): p. 37-45.