PC-12-celler - PC-12-cellernas inverkan på neurobiologisk och neural forskning
PC-12 är en odödliggjord råttdriven neural cellinje som används i neurobiologisk forskning. Det är ett värdefullt forskningsverktyg för att studera differentiering och proliferation av nervceller. Dessutom använder forskare dessa celler för att studera nervfysiologi, cellsignaleringsvägar och neurotoxicitet. Dessutom används de också i läkemedelstester och utvecklingsstudier.
Allmän information och ursprung för PC-12-cellinjen
Det är viktigt att förstå en cellinjes allmänna egenskaper och ursprung innan man påbörjar arbetet med den. Detta avsnitt hjälper dig att lära dig viktig information om PC12-cellinjen. Här kommer du att få veta: Vad är PC12-cellinjen i feokromocytom? Hur differentieras PC12-celler? Vad är ursprunget till PC12? Vad är storleken på en PC12-cell?
- PC12-neuronala celler liknar den primära kulturen av fetala neuroner. De erhölls från feokromocytom i råttans binjuremärg. Dessa celler är av embryonalt ursprung och liknar en blandning av eosinofila och neuroblastiska celler [1].
- PC12-celler fungerar som katekolaminceller. De syntetiserar, lagrar och utsöndrar dopamin och noradrenalin.
- Feokromocytomceller (PC12) har en diameter på 10 till 12 µm.
- PC-12-celler har en polygonalformad morfologi.
- PC-12-cellerna har ett homogent och nära nog diploidiskt antal kromosomer (n=40).
Odling av PC-12-celler
Den neuronala modellen för PC12-cellinjen används ofta inom neurovetenskaplig forskning. Du bör känna till följande viktiga punkter för att underlätta dess enkla och effektiva odling. Detta avsnitt kommer att omfatta PC-12-mediet, fördubblingstid, sådddensitet, cellodlingsprotokoll och villkor.
Viktiga punkter för odling av PC-12-celler
|
Populationens fördubblingstid: |
PC-12:s fördubblingstid är cirka 40 timmar. |
|
Adherent eller i suspension: |
PC12-neuronala celler växer i små kluster i suspension. De fäster dåligt på icke-belagda ytor och bildar fläckar på kollagen. |
|
Utsådd densitet: |
Celldensiteten för PC 12-cellinjen hålls på 1 x104 celler/cm2. För suspension avlägsnas cellerna från substratet genom pipettering med ett nytt odlingsmedium. För att erhålla enskilda celler passerar cellerna genom en 22-gauge nål och hälls över i nya kolvar. För celler som odlats på kollagen, tvätta cellerna med PBS och inkubera i en passagelösning (TrypleExpress) i 10 minuter. Tillsätt därefter färskt media och centrifugera cellerna. Resuspendera sedan pelleten försiktigt och fördela cellerna i odlingskärlet. |
|
Tillväxtmedium: |
RPMI 1640 innehållande 10% fetalt bovint serum, 2,1 mM stabilt glutamin och 2,0 g/L NaHCO3 används för att odla PC 12-cellinjen. Mediet förnyas 2 till 3 gånger per vecka. |
|
Tillväxtförhållanden: |
PC-12-kulturer förvaras i en 37°C befuktad inkubator med 5% CO2-tillförsel. |
|
Förvaring: |
PC-12-celler förvaras i ångfasen av flytande kväve eller vid en temperatur under -150°C för att bibehålla cellernas livskraft under en längre tid. |
|
Frysningsprocess och medium: |
CM-1 eller CM-ACF används för frysning av PC12-celler. En långsam frysmetod används som låter temperaturen sjunka med 1°C. Detta förhindrar att cellerna utsätts för chock och bibehåller deras livskraft. |
|
Upptiningsprocess: |
Frysta PC-12-celler tinas upp i ett 37°C vattenbad. Därefter tillsätts cellerna med färskt media och centrifugeras. Detta hjälper till att ta bort frysande medieelement. De uppsamlade cellerna resuspenderas och fördelas i kolven som innehåller färskt tillväxtmedium. Återfrysning tar nästan 24 timmar. |
|
Biosäkerhetsnivå: |
Biosäkerhetsnivå 1-laboratorium krävs för att odla PC12-neuronala celler. |
PC-12 Cellinje: Fördelar och begränsningar
PC-12-cellinjen har några distinkta egenskaper som skiljer den från andra neuronala cellinjer. Detta avsnitt kommer att fördjupa sig i de fördelar och begränsningar som är förknippade med användningen av denna cellinje i forskning.
Fördelar och begränsningar
- Lätt att odla: PC-12-celler är robusta och relativt lätta att odla, vilket gör dem tillgängliga för olika laboratoriemiljöer och forskningsändamål.
- Neuronal differentiering: De kan induceras att differentieras till neuronliknande celler, vilket fungerar som en utmärkt modell för att studera neural utveckling, differentiering och neurogenesrelaterade processer.
- Mångsidighet i forskning: PC-12-celler används i ett brett spektrum av neurobiologiska studier, inklusive neurotoxicitet, neuroskydd och de mekanismer som ligger till grund för neurodegenerativa sjukdomar.
- Hög transfektionseffektivitet: De uppvisar hög transfektionseffektivitet, vilket underlättar genetisk manipulation och gör dem lämpliga för studier som involverar genuttryck och funktion.
Begränsningar
- Icke-mänskligt ursprung: De härstammar från feokromocytom från råtta och deras icke-mänskliga ursprung begränsar deras tillämplighet inom vissa människospecifika forskningsområden och representerar kanske inte helt den mänskliga neurala fysiologin.
- Heterogenitet: Efter differentiering kan PC-12-celler uppvisa betydande heterogenitet i morfologi och funktion, vilket kan försvåra tolkningen av experimentella resultat.
- Begränsad livslängd: Även om PC-12-celler är relativt lätta att odla har de en begränsad livslängd, vilket kan innebära utmaningar för långtidsexperiment.
PC-12-cellinjen: Ett mångsidigt verktyg inom neurobiologisk forskning och cancerforskning
PC12-cellinjer, som härstammar från feokromocytom från råtta, spelar en central roll inom neurobiologisk forskning och är kända för sina neuronala karakteristiska uttryck, t.ex. neuritutväxt som svar på nervtillväxtfaktor (NGF). PC12-cellernas mångsidighet utnyttjas i stor utsträckning inom neurobiologin för att utforska neural differentiering, respons på neurotrofa faktorer och neurotoxicitetsbedömningar. Denna unika benägenhet för differentiering till neuronliknande celler vid NGF-exponering gör dem till en oumbärlig tillgång för forskare som fördjupar sig i nervsystemets komplexitet.
Neuroregeneration och celldifferentiering
I en studie undersöktes inflytandet av stamceller från tandpulpan och deras härledda faktorer på differentiering, överlevnad och expansion av PC12-celler, vilket avslöjade lovande vägar för neuroregeneration [3]. En annan undersökning belyste Osteocalcin, ett benderiverat protein som är känt för sin kalciumbindande kapacitet, som en promotor för överlevnad, proliferation och differentiering i PC12-celler [4], vilket belyser proteinets potential för att förbättra neuronala attribut.
Screening av läkemedel och neuroskydd
PC12-cellernas användbarhet sträcker sig till läkemedelsscreening, särskilt för utvärdering av neuroprotektiva och neurodegenerativa föreningar, vilket markerar en kritisk fas i sökandet efter nya behandlingar av neurodegenerativa sjukdomar. Forskning har till exempel understrukit de neuroskyddande egenskaperna hos α-bisabolol i en modell för Parkinsons sjukdom där PC12-celler används, vilket visar α-bisabolols förmåga att mildra amyloidogenes och apoptos samtidigt som den modulerar de neurotoxiska effekterna av amyloid beta [5].
Cellulär transformation och neurala nätverk
Processen för differentiering från en PC-12-cell till en neuronliknande enhet börjar med NGF, ett centralt protein som är viktigt för neuronal tillväxt och överlevnad. När PC-12-celler exponeras för NGF aktiveras komplexa intracellulära vägar, vilket lägger grunden för deras omvandling. Denna metamorfos är ett gradvis avslöjande av cellens potential, som kan observeras i mikroskop när cellerna förlänger neuriterna och skapar kopplingar som liknar neuronala nätverk.
Morfologiska förändringar och neuronal fenotyp
Differentieringen ger PC-12-cellerna betydande morfologiska och funktionella förändringar. Från sin ursprungliga runda eller något långsträckta form, som växer i suspension eller som ett vidhäftande monolager, driver NGF-behandling dem att uppvisa förlängda neuriter, vilket innebär en djupgående förändring mot en neuronal fenotyp. Dessa neuritutväxter är avgörande för cellulär kommunikation och interaktion, vilket återspeglar den konnektivitet som finns i neuronala vävnader.
Cancerforskning och cellulära mekanismer
Inom cancerforskningen är den neuronala modell som PC12-cellerna erbjuder relevant på grund av deras tumörframkallande ursprung. Dessa celler är instrumentella för att undersöka cancercellers proliferation, invasion och migrationsmekanismer. I en studie från 2020 undersöktes effekten av Ferula assa-foetida-extrakt på PC12-cellproliferation, vilket belyser dess potentiella terapeutiska tillämpningar [7].
Strokeforskning och neuroprotektiva strategier
PC12 ADH-celler, en variant som fäster på odlingsytor, möjliggör dessutom djupgående analyser av cellmorfologi och svar på stimuli som syre- och glukosbrist, vilket är en viktig modell för strokeforskning och utvärdering av neuroprotektiva medel. Den snabba fördubblingstiden för PC12-celler, som sträcker sig från 24 till 48 timmar, understryker deras effektivitet i dynamiska studier där cellproliferationshastigheter är avgörande.
Avslutande kommentarer om tillämpningar av PC12-celler
PC12-celler och deras derivat utgör en mångsidig modell för ett brett spektrum av forskningsapplikationer som omfattar neurobiologi, läkemedelsupptäckt och cancerstudier. Varje tillämpning ger viktiga insikter i cellresponser, banar väg för terapeutiska innovationer och ökar vår förståelse för komplexa biologiska processer.
Skaffa den robusta och mångsidiga PC-12-cellinjen: Idealisk för neuronal forskning och lätt att odla
Framträdande forskning som använder PC-12-celler
PC-12-celler, som härrör från fekromocytom i råttans binjure, är en ofta använd modell inom neurobiologi och ger insikter i neural differentiering, neurotoxicitet och mer. Här är några anmärkningsvärda studier med dessa celler:
- Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) och nervskydd i PC-12-celler: Denna forskning 2017 i Neurotoxicity Research undersöker hur CAPE kan mildra cisplatininducerad neurotoxicitet i PC-12-celler, vilket tyder på ett potentiellt terapeutiskt tillvägagångssätt för perifer neuropati
- Krilloljans neuroskyddande effekter på PC-12-celler: I denna studie, som publicerades i Nutrition Research 2018, undersöks krilloljans nervskyddande egenskaper mot metamfetamininducerad toxicitet i PC-12-celler, vilket belyser dess potential att bekämpa oxidativ stress och apoptos
- Apios Americana Medik Flowers Extract och neurotoxicitet i PC-12-celler: Denna artikel i Food and Chemical Toxicology från 2019 visar hur extraktet från Apios Americana Medik-blommor kan skydda PC-12-celler från H2O2-inducerad skada genom att modulera autofagiprocesser
- Angiotensin II:s roll i autofagi och apoptos i PC-12-celler: Denna studie från 2019 i Brain Research fördjupar sig i hur angiotensin II kan utlösa autofagi och apoptos i PC-12-celler, vilket ger en modell för Alzheimers sjukdomsforskning
- Bedömning av glycerolmonooleatnanopartiklars toxicitet i PC-12-celler: I denna forskning, som presenterades i International Journal of Pharmaceutics 2018, utvärderas toxiciteten hos nanopartiklar av glycerolmonooleat, vilket ger insikter i deras säkerhetsprofil för neurala tillämpningar
Omfattande resurser för forskning om PC-12-celler
Få tillgång till en mängd olika resurser för djupgående förståelse och manipulation av PC-12-celler, som omfattar cellodlingstekniker, differentieringsprotokoll och mer:
- PC-12 Cell Differentiation Guide: Den här artikeln ger en grundlig översikt över NGF-differentieringsprotokollet för PC12-celler, inklusive metoder för differentieringsrelaterade analyser
- Videohandledning om transfektion av PC-12-celler: Upptäck svårigheterna med PC12-celltransfektion genom denna detaljerade videoguide, idealisk för både nybörjare och erfarna forskare
- Att bemästra PC-12-cellkultur: Fördjupa dig i nyanserna i subkulturering av PC-12-celler med detta omfattande protokoll, som är viktigt för att upprätthålla friska cellkulturer
Vanliga frågor om PC-12-cellinjen: Insikter om odling, differentiering och forskningsapplikationer
Referenser
- Wu, C., et al., Icariin främjar reparationen av PC12-celler genom att hämma endoplasmatisk retikulumstress. BMC Komplement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Stamceller från tandpulpan stimulerar neuronal differentiering av PC12-celler. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al, Osteocalcin främjar proliferation, differentiering och överlevnad av PC12-celler. Biokemiska och biofysikaliska forskningskommunikationer, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al, Anti-amyloidogen och anti-apoptotisk effekt av α-bisabolol mot Aβ-inducerad neurotoxicitet i PC12-celler. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici och G. Guroff, Regulation of the differentiation of PC12 pheochromocytoma cells. Environ Health Perspect, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al, Antiproliferativa effekter av Ferula assa-foetidas extrakt på PC12- och MCF7-cancerceller. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.