U937-celler - en modell för forskning och framsteg inom monocytär leukemi
U937-cellinjen, en in vitro-modell som ofta används inom biomedicinsk forskning, härstammar från en pro-monocytisk stam och ger värdefulla insikter i myeloida cellers cellulära dynamik. Den här artikeln handlar om ursprung, allmänna egenskaper och olika tillämpningar av U937-cellinjen, som är viktig för att förstå de molekylära mekanismerna och signalvägarna i immunceller, särskilt i samband med akut myeloisk leukemi (AML).
U937-cellernas ursprung och allmänna egenskaper
Detta avsnitt belyser U937-cellinjens ursprung och grundläggande egenskaper. Du kommer att upptäcka kärnan i leukemicellinjen U937, dess cellulära identitet, dess härledning och de viktigaste egenskaperna som gör den till en central modell inom forskning.
U937-cellerna, som etablerades från pleurautgjutningen hos en 37-årig kaukasisk man med generaliserat histiocytärt lymfom av Sundstrom och Nilsson 1976, representerar en unik pro-monocytisk fenotyp [1]. Dessa celler har en morfologi som är typisk för monocyt-makrofagcelltyper, med runda strukturer och en genomsnittlig diameter på cirka 14 μm, och de har ytmarkörer som det humana DC-SIGN-proteinet, vilket är avgörande för deras roll i immunologiska studier. U937-cellinjens differentieringsförmåga till olika immunceller - inklusive monocyter, makrofager och till och med dendritiska celler - efter exponering för vissa stimuli är av stort intresse, eftersom den erbjuder ett dynamiskt system för att utforska celldifferentieringsprocesser.
Den cellulära repertoaren hos U937 innefattar också förmågan att uttrycka amelogenin, en markör som ofta studeras i samband med cirkulatoriska prekursorceller och utvärdering av onormala kromosomer, särskilt delar av kromosom 16, vilket underbygger dess status som en rik resurs inom Cancer Cell Line Encyclopedia. Genom tekniker som 3D-cellodling och avancerad bildbehandling ger U937-celler en nära vivo-situation, vilket gör det möjligt för forskare att observera cellernas beteende och interaktioner i en mer fysiologiskt relevant miljö.
U937 cellinje: Information om odling
Att känna till följande viktiga punkter för odling av U937-celler kan göra ditt arbete enkelt och effektivt med det. Du kommer att lära dig: Vad är fördubblingstiden för U937-celler? Är U937-cellinjen adherent eller suspension? Vad är U937-media? Hur odlar man U937-celler?
Viktiga punkter för odling av U937-celler
|
Populationens fördubblingstid: |
Den genomsnittliga populationsfördubblingstiden för U937-celler är 36 timmar. Den kan dock variera mellan 48 och 72 timmar. |
|
Vidhäftande eller i suspension: |
U937-makrofager är runda till formen och växer i suspensionskulturer. |
|
Utsådd densitet: |
för U937-celler rekommenderas en utplanteringsdensitet på 1 x105 celler/mL. Ingen passagelösning krävs för suspenderade celler. De späds med färskt medium och räknas. Cellerna sås ut med erforderlig celldensitet i en ny kolv. |
|
Tillväxtmedium: |
U937-cellkulturen hålls i RPMI 1640-medium. Detta medium kompletteras med 2,0 mM L-glutamin, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glukos och 10% FBS för optimal celltillväxt. Media byts ut 1 till 2 gånger i veckan. |
|
Tillväxtförhållanden (temperatur, CO2): |
U937-cellkulturer kräver en 37°C befuktad inkubator med 5% CO2-tillförsel för optimal tillväxt. |
|
Förvaring: |
U937-celler förvaras i ångfasen av flytande kväve eller vid en temperatur under -150°C för att bibehålla cellernas livskraft under längre tid. |
|
Frysningsprocess och medium: |
CM-1 eller CM-ACF frysmedium används för frysning av den humana makrofagcellinjen U937. En långsam frysmetod (gradvis sänkning av temperaturen med 1°C) rekommenderas för att skydda maximal cellviabilitet. |
|
Upptiningsprocess: |
Frysta flaskor förvaras i ett 37°C vattenbad tills en liten isklump finns kvar. Cellerna tillsätts med färskt media och centrifugeras. Mediet kasseras och cellpelleten resuspenderas och hälls över i en ny kolv. U937-celler uppvisar en jämförelsevis snabb återhämtning från frysning. |
|
Biosäkerhetsnivå: |
Laboratorieinställningar med biosäkerhetsnivå 1 rekommenderas för odling av U937-celler. |
Fördelar och nackdelar med U937-celler
U937-celler har en unik blandning av för- och nackdelar som gör dem till ett idealiskt forskningsverktyg. De framträdande fördelarna och nackdelarna med U937-cellkultur diskuteras nedan.
Fördelar med U937-celler
De viktigaste fördelarna med U937-cellinjen inkluderar:
- Högre stabilitet: U937-cellinjen uppvisar hög stabilitet på grund av sitt histiocytiska ursprung jämfört med primära blodleukemiceller. Dessutom kan dessa celler odlas på obestämd tid och är genetiskt homogena och fungerar därför som en lämplig modell för forskningsstudier.
- Differentiering: U937-celler har förmågan att differentiera till andra immunceller som monocyter, makrofager eller dendritiska celler när de utsätts för en stimulans. Detta hjälper till att förstå de cellulära mekanismer som är involverade i att generera immunsvar.
- Lätt att underhålla: U937-celler är lätta att odla och underhålla i forskningslaboratorier. Det finns inga komplicerade procedurer eller protokoll att följa för odling av U937-celler.
Nackdelar
Här är några nackdelar förknippade med U937-cellinjen.
- Kromosomala abnormiteter: U937-cellerna har kromosomavvikelser inklusive translokationer. Detta kan påverka de experimentella resultaten och reproducerbarheten av resultaten.
U937 Monocytic Cell Line för immunologisk och hematologisk forskning
Tillämpningar av U937-cellinjen inom forskning
U937-celler, en cellinje för histiocytiskt lymfom, är en ovärderlig modell för olika biologiska forskningsapplikationer. De är särskilt uppskattade för sin roll i studier av myeloida celler, särskilt som makrofagmodeller, på grund av deras förmåga att differentiera till makrofagliknande celler under vissa förhållanden. U937-cellinjen underlättar undersökningen av makrofagernas funktion, inklusive fagocyterande aktivitet och cytokinernas neurobiologi, vilket är avgörande för förståelsen av inflammatoriska reaktioner och immunreglering. Denna cellinje uppvisar också egenskaper som liknar primära monocyter, vilket gör det möjligt för forskare att undersöka nyanserna i immuncellernas beteende utan den variabilitet som finns i primära celler.
- Cytogenetik: När det gäller cytogenetisk karakterisering har U937-celler varit avgörande för att studera kromosom 11 och delar av kromosom 16, särskilt när det gäller centromerinfångning och homologa kromosomers beteende. Forskare förlitar sig på dessa celler för att undersöka omorganisering och instabilitet i genomet, vilket är avgörande för att förstå grunderna för cancerprogression, inklusive histiocytiskt lymfom från vilket U937-cellerna härrör. Cellinjen ger korrekt karyotypinformation, vilket gör den till ett utmärkt verktyg för att studera abnormiteter i kromosomer och omarrangerade kromosomer, särskilt de som involverar omarrangemang av kromosom 20.
- Biologi för monocyter/makrofager: Cellinjen U937 fungerar som en framstående modell för att belysa funktioner och reglering av monocyter och makrofager. Detta inkluderar utforskande av aspekter som fagocytos, antigenpresentation och cytokinproduktion. I en studie från 2023 användes U937-celler för att undersöka Glycomacropeptids inverkan på det inflammatoriska svaret i humana makrofagceller. Denna forskning underströk de antiinflammatoriska egenskaperna hos glykomakropeptid, vilket visade en minskning av cytokinnivåerna i dessa celler [2].
- Cancerforskning: Inom onkologin är U937-celler viktiga för att dissekera cellulära mekanismer och signalvägar som ligger till grund för cancer. De är också centrala vid screening av cancerläkemedel och utvärdering av nya cancerterapier. I en studie användes U937-cellinjen för myeloisk leukemi för att bedöma de cancerhämmande effekterna av både färsk och ångad grönkålsjuice. Resultaten från denna studie indikerade att juicen främjar pro-apoptotiska aktiviteter i cancerceller via en caspase-beroende väg [3].
- Toxikologiska studier: U937-celler används också för att undersöka de cytotoxiska effekterna av miljöföroreningar och olika kemikalier. I en studie användes till exempel U937-cellinjen bland annat för att utvärdera de potentiella cytotoxiska effekterna av mikroplaster av polyeten [4]. Denna studie, tillsammans med andra, belyser vikten av U937-celler inom toxikologi, eftersom de utgör en modell för att förstå hur ämnen interagerar med mänskliga monocytiska celler och deras potentiella inverkan på människors hälsa.
Med hjälp av konfokal laserskanningsmikroskopi kan forskare visualisera och kvantifiera den fagocyterande aktiviteten hos U937-celler, vilket underlättar fenotypningen av deras reaktioner på olika stimuli, inklusive smittämnen. Ontologier för cellinjer och korrekt information om karyotyper förbättrar precisionen i sådana studier ytterligare.
U937-celler: Forskningspublikationer
Nedan följer några intressanta och framstående forskningsstudier som rör U937-celler.
Magnoflorin förstärker LPS-aktiverade proinflammatoriska svar via MyD88-beroende vägar i U937-makrofagerDenna studie publicerad i Planta Medica (2018) föreslog att en viktig bioaktiv metabolit som erhållits från Tinospora crispa-växten har en hög potential för att öka immunsvaret i U937-makrofager.
Effekt av Peganum harmala-fröextrakt på kväveoxid i U937-monocyter och makrofagerDetta forskningsdokument publicerades i International Journal of Medical Laboratory 2020. I denna studie utvärderade forskare de potentiella effekterna av Peganum har mala-fröextrakt på kväveoxidproduktion i U937-monocyter och makrofager.
Utvärdering av potentiell toxicitet av polyetenmikroplaster på mänskliga cellinjerI denna studie, som publicerades i Science of the Total Environment (2022), utvärderades den potentiella cytotoxiska effekten av miljöföroreningar, dvs. polyetenmikroplaster, på U937, THP-1 och tre andra mänskliga cellinjer.
Effekter av extrakt av blad från Vitex trifolia L. och fytokonstituenter på cytokinproduktionen i U937-makrofager från människaDenna forskning publicerades 2020 i tidskriften BMC Complementary Medicine and Therapies. I studien undersöktes effekterna av olika extrakt från Vitex trifolia L. växtblad på produktionen av cytokiner i U937-makrofager.
Low-dose ionizing radiation exposure represses the cell cycle and protein synthesis pathways in in vitro human primary keratinocytes and U937 cell linesThisarticle published in PLOS One journal (2018) explored the potential effects of low-dose ionizing radiations in U937 cell line and primary keratinocytes
Resurser för U937-cellinje: Protokoll, videor och mer
U937-celler är forskningsverktyg som används i stor utsträckning. Några värdefulla resurser som förklarar cellodlings- och differentieringsprotokollet för U937-celler nämns här:
- Protokoll för differentiering av U937: Detta dokument innehåller ett protokoll för differentiering av U937-celler. Dessutom har det också ett protokoll för odling av U937 humana myeloida leukemiceller
- Subkultur av suspenderade celler: Detta är en video som visar det allmänna protokollet för subkultur av suspenderade cellinjer som U937.
- U937 cellinje: Denna webbplats innehåller mycket information om U937-celler. Här beskrivs protokoll för subodling, frysning och upptining av U937-monocyter och -makrofager.
Vanliga frågor och svar om U937-cellinjeforskning
Referenser
- Chanput, W., V. Peters och H. Wichers, THP-1- och U937-celler. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: s. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al ,Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages. Livsmedel, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Livsmedel, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al, Utvärdering av potentiell toxicitet av polyetenmikroplaster på mänskliga cellinjer. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes och H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37-45.