HepG2-celler - en resurs för forskning om levercancer

Hep-G2 är en human levercancercellinje som härstammar från levervävnaden hos en 15-årig kaukasisk man med hepatocellulärt karcinom. Dessa celler används ofta i studier av läkemedelsmetabolism och hepatotoxicitet. Även om HepG2-cellerna har hög proliferationshastighet och ett epitelliknande utseende, är de inte tumörframkallande och utför olika differentierade leverfunktioner. År 1975 härledde forskare HepG2-celler från hepatocellulärt karcinom, vilket gjorde den till den första cellinjen i levern som uppvisade de kritiska egenskaperna hos hepatocyter. I motsats till den tidigare etablerade SK-Hep1-cellinjen, som saknar viktiga levercellsmarkörer, kan HepG2-celler utsöndra olika plasmaproteiner och utgör en värdefull modell för att studera den intracellulära dynamiken hos cellytdomäner i humana hepatocyter. Dessa celler uppvisar en epitelliknande morfologi, har ett modalt kromosomnummer på 55 och kan stimuleras med humant tillväxthormon

3d-renderad medicinsk animation av en elakartad tumör i en mans lever.

Egenskaper för HepG2

Primära hepatocyters typiska form är kubisk och innehåller vanligtvis två kärnor. HepG2-celler har däremot en epitelliknande morfologi med en enda cellkärna och ett kromosomantal på mellan 48 och 54 per cell. Även om HepG2-celler kan stå för upp till 25% av det totala cellulära proteinet är deras storlek större än hos normala hepatocyter och utgör cirka 10% av det totala proteinet i cellen. Cellulära proteiner är kritiska aktörer i cellen och utför de funktioner som anges av generna.

Tumörceller, inklusive de med ett onormalt antal kromosomer, uppvisar ofta en ökning av antalet kärnor, upp till sju per cell. På grund av sin höga grad av differentiering in vitro är HepG2-celler en idealisk modell för att studera den intracellulära trafiktrafiken och dynamiken hos proteiner och lipider i gallekanaler, sinusoidala membran och i humana hepatocyter.

Den genomsnittliga diametern för en HepG2-cell är cirka 10-20 µm, vilket är mindre än en hepatocyt med en diameter på 15 µm men liknar tumörceller med Hepatoblastoma (HB), som sträcker sig från 10-20 µm.

HepG2 genetik

Hep-G2-cellinjen uppvisar flera translokationer, bland annat mellan de korta armarna av kromosom 1 och 21, trisomier av kromosom 2, 16 och 17 samt tetrasomi av kromosom 20. Förlust av kromosom 4q3-regionen observeras också, vilket är förknippat med translokationen t(1;4) som ofta ses vid hepatoblastom (HB) och andra kromosomavvikelser, såsom trisomierna 2 och 20. Antalet kromosomer i HepG2-celler varierar mellan 50 och 60, vilket tyder på en hyperdiploid karyotyp, medan vissa fall uppvisar mer än 100 kromosomer och kännetecknas av tetraploid förstoring. HepG2-celler innehåller cirka 7,5 pg DNA, vilket är 15% mer än en genomsnittlig somatisk cell. I jämförelse har primära hepatocyter en kubisk cellform och innehåller vanligtvis två kärnor [1].

Mutationsprofil för HepG2-celler

HepG2-cellinjen bär på mutationen C228T i TERT-promotorregionen, som också förekommer i hepatocellulärt karcinom (HCC) och hepatoblastom (HB). Denna mutation bidrar till odödlighet genom att skydda telomererna i cancerceller. HepG2-celler uppvisar dessutom vildtyp TP53, en kritisk gen för att motverka cancer hos människor, eftersom den spelar en roll i cellcykelstopp, apoptos och åldrande. Mutationer i denna gen kan främja cellproliferation.

HepG2-celler deltar i flera processer, bland annat dysreglering av celltillväxt, överlevnadsprocesser som fetal och embryonal HB samt Wnt/β-catenin-processen. Dessutom har cellinjen en karakteristisk deletion av CTNNB1-genens tredje exon, som är identisk med den som ses vid HB av epitelial typ [2,3].

HepG2-celler som växer i öar vid 20x och 10x förstoring.

Översikt över HepG2-celler från hepatocellulärt carcinom i leverforskning

HepG2-celler, som härstammar från humant hepatom, har blivit ett ovärderligt verktyg för forskning om leverfunktioner och sjukdomar, inklusive hepatocellulärt karcinom. Dessa hepatiska cellinjer ger insikter i de cellulära svaren hos mänskliga hepatocyter under olika experimentella förhållanden. Användningen av luciferas-reporterplasmider i HepG2-celler har varit särskilt effektiv för att spåra genuttryck och celltransfektioner, vilket är grundläggande inom metabolisk forskning, till exempel studien av etanolens effekter på leverceller

Studier av virusinfektioner och leversjukdomar med hjälp av HepG2-celler

Immortaliserade tumörcellinjer i levern som HepG2 och Huh7 är viktiga för studier av virusinfektioner, eftersom de uppvisar fullständig cellcykelreplikation av hepatit D (HDV) och uttryck av hepatit B (HBV) [5,6]. Parallellt med detta spelar HepaRG-cellinjer en avgörande roll för att klarlägga HBV:s inträdesmekanismer [7]. HepG2-celler används också för att undersöka en mängd olika leversjukdomar hos människor, från genetiska tillstånd som progressiv familjär intrahepatisk kolestas (PFIC) och Dubin-Johnsons syndrom till miljö- och koststudier relaterade till cytotoxiska och genotoxiska ämnen, samt i forskning om läkemedelsinriktning och hepatocarcinogenes [8,9]. De används även i försök med bioartificiella leveranordningar

HepG2-cellers interaktioner med biomaterial inom vävnadsteknik

HepG2-cellernas interaktion med olika biomaterial är central inom vävnadsteknik. Tekniker som den kolloidala sondtekniken hjälper till att förstå dessa interaktioner genom att mäta celladhesionsegenskaper, vilket är avgörande för att bestämma cellviabilitet för utveckling av byggnadsställningar och exakta levervävnadsmodeller

Cellbeteende och innovationer i HepG2-baserade modeller

Att studera cellbeteende i HepG2-baserade modeller är avgörande för forskning om leversjukdomar. Framsteg inom tredimensionella sfäroidcellkulturer har lett till skapandet av HepG2-cellsfäroider, som erbjuder en mer fysiologiskt relevant modell som nära speglar normala hepatocyter. Dessa 3D-modeller, med ökad metabolisk aktivitet, tyder på att HepG2-celler kan fungera som modell för hepatoblastom och är viktiga för forskning om cancerbehandling, särskilt för att simulera levertumörer och testa nya terapeutiska metoder [10-12]

Jämförelse och egenskaper hos HepG2 bland andra tumörcellinjer

HepG2 är en av de mest använda cellinjerna för levertumörer och har valts ut för sina breda användningsområden inom vetenskaplig forskning bland cirka 40 tillgängliga cellinjer för levertumörer [13]. Trots sitt svaga eller obefintliga uttryck av vissa cytokrom P450-enzymer jämfört med normala hepatocyter har HepG2:s metaboliska profil drivit fram försök att modifiera cellinjen för bättre studier av läkemedelsmetabolism [13]. Jämfört med tumörcellinjer som MCF7, PC3, 143B och HEK293 uppvisar HepG2-celler unika aminosyrainnehållsprofiler som väsentligt påverkar proteinsyntes och sekretion, vilket belyser deras unika metaboliska vägar [14]

Utforska forskning om leversjukdomar med HepG2

430,00 €*

Innehåll: 1.5 milliliter

Priserna är exklusive skatter och fraktkostnader

cryovial

Produktnummer: 300198

Subkultur av HepG2-celler

Här följer fem steg för att avlägsna adherenta celler från cellodlingskolvar med hjälp av Accutase:

Ta bort mediet från cellodlingskolven och skölj de vidhäftande cellerna med PBS utan kalcium och magnesium. Använd 3-5 ml PBS för T25-kolvar och 5-10 ml för T75-kolvar.
Tillsätt Accutase till cellodlingskolven, använd 1-2 ml per T25-kolv och 2,5 ml per T75-kolv. Se till att Accutase täcker hela cellplattan.
Inkubera kolven vid rumstemperatur i 8-10 minuter.
Resuspendera cellerna försiktigt med medium, använd 10 ml färskt medium.
Centrifugera de resuspenderade cellerna i 5 minuter vid 300xg, resuspendera dem i färskt medium och fördela dem i nya kolvar som innehåller färskt medium.

Framtidsutsikter för HepG2-celler

Strävan att frigöra den fulla potentialen hos HepG2-cellinjen fortsätter med banbrytande framsteg när det gäller att öka uttrycket av cytokromer. Forskarna undersöker också möjligheten att använda tredimensionella sfäroidcellkulturer, som erbjuder ett mer fysiologiskt relevant system. Den metaboliska aktiviteten, inklusive cytokromer, är anmärkningsvärt högre i 3D-sfäroidala HepG2-modeller än i 2D-celler, vilket för oss närmare en modell som speglar normala hepatocyter. Genom att utforska de dynamiska processer som ligger bakom den felaktiga fördelningen av cellyteproteiner kan vi dessutom bana väg för en bättre förståelse av leversjukdomar