Calu-3 cellinje

Calu-3-cellerna är en epitelcellinje från luftvägarna som härstammar från människa och representerar icke-småcellig lungcancer. De används ofta inom biomedicinsk forskning, bland annat för att studera lungcancerbiologi, luftvägssjukdomar, värd-patogen-interaktioner och läkemedelstransport i luftvägarna. Dessutom används de för att utveckla behandlingar för flera andningssjukdomar.

Den här artikeln ger dig omfattande kunskap om Calu-3-cellinjen. Här kommer du att lära dig:

Calu-3-cellernas ursprung och allmänna egenskaper
Calu-3 cellinje: Information om odling
Fördelar och nackdelar med Calu-3-celler
Tillämpningar av Calu-3-cellinjen inom forskning
Calu-3-celler: Forskningspublikationer
Resurser för Calu-3-celler: Protokoll, videor och mer

1. Ursprung och allmänna egenskaper hos Calu-3-cellerna

Den primära information du behöver om en cellinje är dess ursprung och allmänna egenskaper. Det kommer att hjälpa dig att bestämma dess användning i ditt forskningsarbete. Detta avsnitt kommer att hjälpa dig att lära dig denna viktiga information om Calu-3-cellinjen. Det kommer att inkludera: Vad är en CALU-3-cellinje? Vilken morfologi har Calu-3-cellerna? Vad är ursprunget till Calu-3-cellerna?

Calu-3-celler erhölls från pleurautgjutningen (metastatisk plats) hos en kaukasisk man (25 år gammal) med adenokarcinom i lungan. Cellinjen etablerades 1975 av Jorgen Fogh och Germain Trempe från Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
Calu-3-cellerna har en epitelliknande morfologi.
Calu-3-cellernas storlek varierar från 8-9 till 20 mikrometer i diameter.
De har mutationer i generna K-RAS (G13D), TP53 och CDKN2A och uttrycker EGFR av vildtyp.

A549 mot Calu-3

A549- och Calu-3-celler är cellinjer för humant lungadenokarcinom men har olika egenskaper. Den primära skillnaden mellan Calu-3- och A549-cellmodellerna är slemlagrets tjocklek. Calu-3-cellerna bildar ett tunnare slemlager och modellerar på så sätt det proximala luftvägsepitelet. A549-celler saknar å andra sidan denna egenskap och är mer lämpade för att representera den fysiologiska strukturen i de distala luftvägarna [1].

Visualisering av bronkerna vid bronkialastma. Astma är en lungsjukdom som innebär att luftvägarna är förträngda, svullna och blockerade av överflödigt slem, vilket leder till typiska symtom som andnöd.

2. Calu-3 cellinje: Information om odling

Detta avsnitt hjälper dig att känna till de viktigaste punkterna för odling av Calu-3-cellinjen. Här kommer vi att diskutera: Vad är Calu-3-cellernas fördubblingstid? Vad är Calu-3-cellernas medium? Vad är Calu-3-cellkulturprotokollet? Hur odlar du Calu-3-celler?

Nyckelpunkter för odling av Calu-3-celler

Fördubblingstid:	Calu-3-cellernas fördubblingstid är cirka 35 timmar.
Adherent eller i suspension:	Calu-3 är en adherent cellinje för lungadenokarcinom.
Delningsförhållande:	Subkultiveringsförhållandet för Calu-3-cellinjen är 1:2 till 1:4. För subkulturering sköljs cellerna med 1 x fosfatbuffertlösning (PBS) och inkuberas med Accutase (passagelösning) i rumstemperatur i nästan 10 minuter. Därefter tillsätts färskt cellmedium och de avskilda cellerna centrifugeras. Cellpelleten resuspenderas försiktigt och cellerna fördelas i kolven som innehåller färskt odlingsmedium för tillväxt.
Tillväxtmedium:	EMEM-medium innehållande 10% FBS, 2 mM L-glutamin, 1,5 g/L NaHCO3, EBSS, 1 mM natriumpyruvat och NEAA används för odling av Calu-3-celler. Calu-3-cellernas medium bör bytas ut 2 till 3 gånger per vecka.
Tillväxtförhållanden:	Calu-3-celler odlas i en luftfuktad inkubator vid 37°C temperatur och 5% CO2 tillförsel.
Förvaring:	Frysta celler bör förvaras i ångfasen av flytande kväve eller vid en temperatur under -150 °C för att skydda cellernas livskraft på längre sikt.
Frysningsprocess och medium:	CM-1 eller CM-ACF frysmedium används huvudsakligen för frysning av lungcellinjen Calu-3. För att bevara cellernas livskraft och förhindra att de utsätts för chock genomgår cellerna en långsam frysningsprocess som endast tillåter en temperatursänkning på 1 °C per minut.
Upptiningsprocess:	Cellerna tinas genom att placera en injektionsflaska i ett vattenbad som är förinställt på 37 °C i cirka 1 minut eller tills en liten isklump finns kvar. Färskt odlingsmedium tillsätts och cellerna centrifugeras för att avlägsna komponenter från frysmediet. Därefter resuspenderas cellpelleten och cellerna hälls över i en ny kolv som innehåller ett tillväxtmedium.
Biosäkerhetsnivå:	Laboratorieinställningar på biosäkerhetsnivå 1 är nödvändiga för hantering av Calu-3-cellinjen.

Calu-3-celler vid olika passager, vilket framhäver de typiska öliknande vidhäftande klustren.

3. För- och nackdelar med Calu-3-celler

Liksom andra mänskliga cellinjer har Calu-3-celler sina egna för- och nackdelar. Här kommer vi att diskutera några viktiga sådana.

Fördelar och nackdelar

Epitelmodell för luftvägarna in vitro:
Inom respiratorisk forskning fungerar Calu-3-celler som en effektiv in vitro-modell för luftvägsepitel. De återspeglar egenskaperna hos det mänskliga luftvägsslemhinnan, vilket möjliggör undersökningar av läkemedelstransport, värd-patogeninteraktionsstudier och mucinproduktion.
Polarisering:
Calu-3-celler bildar polariserade monolager, vilket gör att de ofta används för att undersöka läkemedelstransport och värd-patogeninteraktioner i ett mer realistiskt sammanhang.

Nackdelar med Calu-3

Cancercellinje:
Calu-3-cellerna togs från lungadenokarcinom, så det är viktigt att notera att de kanske inte helt representerar frisk lungvävnad. Forskare bör ta hänsyn till detta när de använder dem som modell i studier.

4. Tillämpningar av Calu-3-cellinjen inom forskning

Calu-3 erbjuder flera tillämpningar inom biomedicinsk forskning. Detta avsnitt av artikeln kommer att belysa några av de mest lovande.

Studier av sjukdomar i luftvägarna: Calu-3-lungceller används för att undersöka olika sjukdomar eller störningar i andningsvägarna, t.ex. cystisk fibros, astma och kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL). I en studie av Chiara Papi och medarbetare undersöktes effekten av anti-miR-101-3p peptid-nukleinsyra (PNA) för att rikta in sig på miRNA-101-3p med hjälp av Calu-3 in vitro-modellen för cystisk fibros. Studien visade att PNA-behandling tenderar att öka uttrycket av CFTR-genen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), vilket tyder på en potentiell terapeutisk strategi för cystisk fibros och relaterade sjukdomar [2].
Läkemedelsutveckling: Calu-3-celler används som modell för att testa och utveckla läkemedel mot flera olika andningssjukdomar. Dessutom används dessa celler också för att studera läkemedelstransport över luftvägsepitelet. I forskning som genomfördes 2021 undersöktes t.ex. den antivirala aktiviteten hos växtextrakt från Andrographis paniculata och dess bioaktiva andrografolid på Calu-3-cellernas sars-cov-2-infektion [3].
Interaktioner mellan värd och patogen: Calu-3-celler är idealiska för att studera patogeners interaktion med luftvägsepitelet, vilket hjälper till att förstå luftvägsinfektioner som SARS-CoV-2. Byoung Kwon Park och hans medarbetare undersökte till exempel Calu-3- och Vero-cellsvaren och virusproduktionen som svar på SARS-CoV-2-infektion [4].

650,00 €*

Innehåll: 1.5 milliliter

Priserna är exklusive skatter och fraktkostnader

cryovial

Produktnummer: 305032

5. Calu-3-celler: Forskningspublikationer

Här följer några spännande och ofta citerade forskningsstudier med Calu-3-celler:

Kolmonoxidfrisättande molekyl-2 undertrycker proliferation, migration, invasion och främjar apoptos i Calu-3-celler från icke-småcellig lungcancer

Denna studie publicerades i European Review for Medical and Pharmacological Sciences 2018. Forskningen föreslog att kolmonoxidfrisättande molekyler-2 (CORM-2) främjar apoptos i icke-småcellig lungcancerceller (Calu-3) och undertrycker deras proliferation, migration och invasion.

Calu-3-epitelceller uppvisar olika immun- och epitelbarriärsvar från nyisolerade primära nasala epitelceller in vitro

I denna forskning i Clinical and Translational Allergy (2018) jämfördes immun- och epitelbarriärsvaren hos Calu-3-cellinjen och nyodlade primära nasala epitelceller.

Kinin hämmar infektion av humana cellinjer med SARS-CoV-2

Denna artikel i Viruses (2021) föreslog kinin som en potentiell behandling för SARS-CoV-2-infektion genom att bedöma dess effekt på olika virusinfekterade cellinjer som Calu-3.

Höga D-glukosnivåer inducerar ACE2-uttryck via GLUT1 i den humana luftvägsepitelcellinjen Calu-3

Denna forskning i BMC Molecular and Cell Biology (2022) föreslog att hög D-glukos uppmuntrar Calu-3-celler ACE2-uttryck via reglering av GLUT1-genen.

Dolosigranulum pigrum modulerar immuniteten mot SARS-CoV-2 i respiratoriska epitelceller

Denna artikel i Pathogens (2021) undersökte de immunmodulerande effekterna av Dolosigranulum pigrum 040417 i lungepitelceller. Dessutom undersöktes potentialen hos denna immunobiotiska bakterie för att skydda mot SARS-CoV-2-infektion.

6. Resurser för Calu-3-celler: Protokoll, videor och mycket mer

Det finns många online-resurser tillgängliga om Calu-3-celler som innehåller information relaterad till cellodling och transfektion.

Protokoll för transfektion av Calu-3-celler: Denna resurs kommer att ge viktig kunskap om Calu-3-celltransfektion.
Calu-3 transfektion: Denna videohandledning är en steg-för-steg-guide för att lära sig in vitro Calu-3-transfektionsprotokollet.

Calu-3-cellkulturprotokollet nämns här.

Calu-3-celler: Detta dokument innehåller information om Calu-3-cellernas medium och protokoll för subkulturering eller passering.

Referenser

Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar och H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
Fabbri, E., et al, Treatment of human airway epithelial Calu-3 cells with a peptide-nucleic acid (PNA) targeting the microRNA miR-101-3p is associated with increased expression of the cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator () gene. European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Anti-SARS-CoV-2-aktivitet av Andrographis paniculata-extrakt och dess huvudkomponent andrografolid i humana lungepitelceller och cytotoxicitetsutvärdering i större organcellrepresentanter. Journal of natural products, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
Park, B.K., et al, Differentiell signalering och virusproduktion i Calu-3-celler och Vero-celler vid SARS-CoV-2-infektion. Biomol Ther (Seoul), 2021. 29(3): p. 273-281.