HuH7-celler: En inkörsport till hepatom- och HCV-forskning

HuH7-cellinjen, som härrör från humant hepatom, representerar en odödlig samling av tumörframkallande epitelliknande celler. Denna linje, tillsammans med dess derivat HuH7.5 och HuH7.5.1, fungerar som ett praktiskt surrogat för primära hepatocyter i experimentella sammanhang. Den används främst i cellodlingsmodeller för att undersöka infektion med hepatit C-virus (HCV) och patofysiologi hos hepatom.

HuH7-cellernas ursprung och egenskaper

Det är viktigt att förstå HuH7-cellinjens ursprung, viktigaste egenskaper och optimala odlingsförhållanden innan den används i forskning.

HuH7-cellinjen etablerades av Sato, J, och Nakabayshi, H 1982 och härstammar från en högt differentierad hepatocytcancerlinje. Den härstammade ursprungligen från hepatocellulärt karcinom hos en 57-årig japansk man. HuH7-cellerna kännetecknas av sin förmåga att producera olika fysiologiskt relevanta substanser, såsom albumin och alfa-fetoprotein, och uppvisar en hög känslighet för HCV-infektion, vilket gör dem lämpliga för användning i HCV-replikonsystem. Denna egenskap gör cellinjen värdefull för screening och utveckling av anti-HCV-läkemedel. HuH7-cellerna uppvisar en epitelliknande morfologi med hexagonal form och fäster vid ytor för att bilda 2D-monolager under tillväxten . i genomsnitt har HuH7-cellerna en diameter på 21,9 µm, med en tendens till ett större, tillplattat utseende. HuH7-cellinjen kännetecknas av ett heterogent kromosomnummer, som normalt ligger mellan 55 och 63, vilket återspeglar den genetiska variationen inom cellpopulationen. Denna heterogenitet är en följd av det selektiva tryck som uppstår under cellodlingen och kan variera under olika laboratorieförhållanden.

Jämförande analys: HuH7 vs. HuH7.5 cellinjer

Cellinjen HuH7.5, som är ett derivat av HuH7, skiljer sig främst på grund av en missense-mutation i genen RIG-I (DDX58), som är avgörande för det intracellulära antivirala svaret. Denna mutation ökar HuH7.5-cellernas tolerans för replikation av genomiskt och subgenomiskt HCV-RNA, vilket skiljer den från den ursprungliga HuH7-cellinjen när det gäller dess användbarhet inom virologisk forskning.

Odling av HuH7-celler: Viktiga protokoll för optimal tillväxt

HuH7-celler, som är en integrerad del av en mängd forskningsstudier, kräver exakta odlingsförhållanden för att trivas. Detta avsnitt behandlar de grundläggande aspekterna av HuH7-cellodling, vilket säkerställer att deras fysiologiska relevans bibehålls i vetenskapliga undersökningar.

Dynamik för fördubblingstid

Dubbleringstiden för HuH7-celler är vanligtvis 24 timmar, även om variationer i cellodlingsmedier kan förlänga denna period till 36-48 timmar, vilket belyser miljöförhållandenas påverkan på cellulär proliferation.

Adhesionsegenskaper

HuH7-celler bildar huvudsakligen ett tvådimensionellt monolager som fäster på ytan av odlingsplattor och kolvar, vilket understryker att de föredrar ett stabilt fysiskt substrat framför suspensionskulturer.

Optimal täthet vid sådd

Att bibehålla HuH7-cellernas konfluens inom intervallet 30-90 % är avgörande för att förhindra en nedgång i proliferationshastigheten bortom 90 % konfluens. Subkultur med accutas underlättar avskiljningen, vilket möjliggör sådd vid tätheter som är skräddarsydda för de experimentella behoven, från optimala (2×10⁴ celler/cm²) till mättade (6×10⁴ celler/cm²) nivåer.

Näringsmässiga krav

Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) med hög glukoshalt och kompletterat med 10% fetalt bovint serum (FBS) ger en idealisk näringsmiljö för HuH7-celler. Regelbunden förnyelse av mediet, helst 2-3 gånger i veckan, är avgörande för att upprätthålla cellernas hälsa.

Miljömässiga förhållanden

En befuktad inkubator inställd på 5% CO₂ och 37°C ger optimalt stöd för HuH7-cellodling och simulerar fysiologiska förhållanden som främjar cellaktiviteter.

Långtidsförvaring

För långtidsförvaring bör HuH7-cellerna förvaras i ångfasen av flytande kväve, så att deras livskraft bevaras för framtida forskning.

Kryopreservering och återvinning

Att använda en gradvis frysteknik är av största vikt för att bibehålla cellernas livskraft under kryokonserveringen. Cellerna ska suspenderas i ett särskilt utformat frysmedium, t.ex. CM-1, för att säkerställa en smidig övergång till kryogenisk förvaring. Efter upptining är en snabb men försiktig återupplivning i ett 37°C vattenbad, följt av centrifugering för att kassera frysmediet och resuspension i färskt tillväxtmedium, avgörande för att återupprätta cellkulturer.

Överväganden om biosäkerhet

Att följa ett protokoll på biosäkerhetsnivå 1 rekommenderas för hantering och spridning av HuH7-cellinjen, i linje med säkerhets- och etiska standarder i laboratoriemiljöer.

Genom att följa dessa noggrant beskrivna odlingsförhållanden kan forskare säkerställa en robust tillväxt och fysiologisk relevans för HuH7-celler i sina vetenskapliga undersökningar, vilket banar väg för banbrytande upptäckter inom forskning om hepatom och hepatit C-virus.

Utforska HuH7-celler för dina vetenskapliga genombrott

HuH7-celler: Fördelar och nackdelar

HuH7-cellinjen erbjuder både fördelar och begränsningar på samma gång. Låt oss gå igenom de potentiella för- och nackdelarna med denna cellinje, eftersom det kan hjälpa dig att avgöra om den är lämplig för dina experiment.

Fördelar med HuH7-cellinjen

HuH7-celler har många karakteristiska egenskaper som gör dem attraktiva för forskningsbruk.

• Enkelförökning: Till skillnad från andra humana hepatomcellinjer kan HuH7-cellinjen lätt odlas utan tillsats av serum; CLS rekommenderar dock att man använder RPMI 1640 med 10% FBS och 2 mM L-glutamin. HuH-7-celler utsöndrar en tillväxtfaktor som hjälper cellerna att växa utan serum.
• Flexibilitet vid transfektion: HuH7-cellinjen används ofta för transfektionsändamål på grund av dess höga mottaglighet för HCV-genomet. Därför är dessa celler centrala för screening och utveckling av anti-HCV-läkemedel.
• Alternativ till humana hepatocyter: HuH7-cellinjen är ett utmärkt substitut för humana hepatocyter. Den kan hjälpa forskarna att studera leverns läkemedelstransportörer och förstå hur vissa läkemedel interagerar med MRP (multi-drug resistance-associated proteins).
• Utveckla en musmodell för xenograft: HuH7-celler har använts för att framställa en cellinjeursprungen xenograft-musmodell. Denna djurmodell kan ge värdefulla insikter för forskare om proteinkinashämmare och cancerbehandlingar.
• Cancerforskning: HuH7-cellinjen är en human levercancercellinje, som hjälper forskare att genomföra studier av levercancer.

Begränsningar för HuH-7-cellinjen

Det finns vissa begränsningar i samband med odlingen av HuH7-cellinjen.

Mikrobiell kontaminering: Bakteriell kontaminering är det vanligaste problemet vid cellodling. När en infektion inträffar kan den urskiljas genom pH-förändring och grumlighet i odlingsmediet. Bland bakteriekontamineringen är mykoplasmakontaminering vanligtvis inte uppenbar. Den påverkar dock långsamt morfologin, genuttrycket och andra egenskaper hos cellinjen.

Odlingsperiod: Även om HuH7-cellinjen är odödlig kan överskridande av odlingsperioden påverka cellernas hälsa gradvis. Det kan påverka proliferationshastigheten och genuttrycket, vilket kan minska resultatens reproducerbarhet. För HuH7-cellinjen bör passagenumret hållas under 20-25.

Tillämpningar av HuH-7-celler

Denna cellinje som härrör från humant hepatom erbjuder många forskningsapplikationer. Här beskriver vi några forskningsområden där HuH7-cellinjen används.

1. Läkemedelsresistens: HuH7 är en cellinje för hepatocellulärt karcinom (HCC) som kan användas för att studera läkemedelsresistens mot potentiella behandlingar av levercancer. I en studie som genomfördes 2021 användes HuH7-celler, som experimentellt gjorts resistenta mot sorafenib, för att utveckla nya och effektiva läkemedel, t.ex. mitokondrieackumulerande peptider med självassemblerande egenskaper.

2. Genetiska insikter och molekylär profilering genom HuH7-celler: De olika HuH7-cellinjerna, inklusive olika derivat och varianter, har möjliggjort en djupare förståelse av genuttryck och den roll som specifika genomiska markörer spelar för sjukdomar. Tekniker som Raman-spektroskopi, som förespråkas av forskare som Evgeny Gladilin, har tillämpats på HuH7-celler för molekylär och cellulär profilering, vilket har gett insikter i cellens svar på virusinfektioner. Ramanspektroskopins potential, i kombination med metoder som kvantitativ proteomik, har underlättat utforskningen av värdcellsvar, inklusive interferonsvaret och förändringar i lipiddroppar, vilket är avgörande för att förstå HCV-replikation och effekten av SARS. Uttrycket av olika onkogena markörer kan undersökas för att förstå deras beteende som svar på en behandling, som i en studie där HuH7-celler användes för att undersöka effekten av Kaempferol-föreningen på uttrycksmönstret för MMP9- och AKT-väggenerna. Dessa vägar reglerar metastaseringen och invasiviteten hos hepatocellulärt karcinom. I en annan nyligen genomförd studie undersöktes också vilken roll Wnt/β-catenin-signaleringskaskadgenen har för överlevnad och tillväxt av HCC-celler.

3. Läkemedelsutveckling: HuH7-celler används ofta vid screening och utveckling av läkemedel mot levercancer. Flera studier har genomförts för att undersöka den hämmande potentialen hos många växtextrakt, växtbaserade föreningar, nanopartiklar och andra terapeutiska medel mot HCC. I en studie som genomfördes 2022 studerades de proapoptotiska och cancerhämmande egenskaperna hos en radionuklid mot hepatocellulärt karcinom med hjälp av en HuH7-cellinje.

4. HuH7-celler: En centralpunkt inom virusforskning och cellanalys HuH7-celler har blivit en hörnsten i studierna av virusinfektioner och infektionssjukdomar, i synnerhet hepatit C-virus (HCV) och deras interaktioner med coronavirus som SARS-CoV-2, som ligger bakom coronavirussjukdomen 2019 (COVID-19). Utvecklingen av experimentella HCV-cellodlingssystem (HCVcc) med HuH7-celler har avsevärt förbättrat vår förmåga att studera HCV:s komplicerade replikationsprocess och värdfaktorer som är väsentliga för HCV-infektion. Detta inkluderar att undersöka effektiviteten i HCV RNA-replikationen och produktionen av infektiösa virioner. De olika linjerna av HuH7-celler, inklusive senescenta och infekterade varianter, ger en mångsidig panel för att undersöka infektionsmultiplicitet, viral förökning och hämningsmekanismer mot virus som SARS.

Sammanfattningsvis omfattar studien av HuH7-celler ett brett spektrum av vetenskapliga undersökningar, från de molekylära mekanismer som ligger till grund för virusinfektioner till de detaljerade cellulära svar som dessa patogener framkallar. Genom HuH7-forskningen fortsätter det vetenskapliga samfundet att avslöja den komplexa dynamiken i värd-virusinteraktioner, vilket bidrar till utvecklingen av antivirala strategier och vår förståelse av cellulära determinanter i virussjukdomar.

HuH-7 publikationer

Det finns en uppsjö av publikationer där HuH7-cellinjen används för olika ändamål. Här har vi nämnt några nya och viktiga publikationer.

• Tillämpning av peptider med självassemblering som riktar sig mot mitokondrierna som en ny behandling för sorafenibresistenta hepatocellulära karcinomceller.

Denna studie publicerades i Nature Scientific Reports 2021. I studien användes experimentellt inducerade sorafenibresistenta hepatocellulära karcinomceller (HuH7-cellinjen) för att undersöka de proapoptotiska och antitumöreffekterna av nyligen utvecklade Mito-FF (mitokondrieackumulerande självuppbyggnadspeptider).

• Kaempferol hämmar cellmigrationen hos humana hepatocellulära karcinomceller genom att undertrycka MMP-9 och Akt-signalering

Denna artikel publicerades i tidskriften Environmental Toxicology av Po-Chung Ju och kollegor 2021. I denna studie undersökte forskarna den anti-metastatiska potentialen hos en växtbaserad förening, kaempferol, mot hepatocellulära karcinomceller (HuH7). Dessutom studerade de också de signalvägar som reglerar metastasering och invasion av levercancerceller.

• Daphnetin hämmar överlevnaden hos hepatocellulära cancerceller genom att reglera Wnt/β-catenins signalväg

Denna artikel publicerades i tidskriften Drug Development Research 2022. Denna studie förklarar daphnetinföreningens anti-cancerroll mot HCC. Denna växtbaserade förening hämmar Wnt/β-catenin-signalering för att begränsa cancercellens tillväxt.

• RGFP966 undertrycker tumörtillväxt och migration genom hämning av EGFR-uttryck i hepatocellulära karcinomceller in vitro

I denna forskningsartikel, som publicerades i tidskriften Drug Design, Development, and Therapy, beskrivs EGFR-signaleringens roll för tillväxt och metastasering av hepatocellulärt karcinom. Studien använde HuH7-celler för att undersöka den hämmande effekten av RGFP966, en histondeacetylas 3 (HDAC3)-hämmare, mot HCC genom att undertrycka EGFR-signalvägsgener.

• Rheniumperrenat (188ReO4) framkallade apoptos och minskade cancerfenotypen i levercancerceller

Denna publikation i tidskriften Cells visar att HuH7-celler används för att undersöka anti-HCC-potentialen hos en radionuklid, dvs. rheniumperrhenat.

• Antiviral aktivitet hos nanopartiklar av kitosan som kapslar in curcumin mot hepatit C-virus genotyp 4a i humana hepatomcellinjer

Denna studie publiceras i International Journal of Nanomedicine. I studien användes HuH7-celler för att undersöka den antivirala aktiviteten hos nanopartiklar av kitosan som innehåller curcumin mot HCV genotyp 4a.

HuH-7 resurser: Protokoll, videor och mer

Det finns många resurser tillgängliga för odling och underhåll av HuH7-cellinjen. Här kommer du att lära dig om de resurser som finns tillgängliga för att förklara cellodlings- och transfektionsprotokoll för HuH7 och utbildningsvideor.

Protokoll för cellodling

Följande resurser kan hjälpa dig att komma igång med HuH7-odling och -underhåll.

• HuH-7 Cell Culture Info and Resources: Denna webbplats innehåller mycket användbar information, inklusive subkulturprotokollet för HuH7-cellinjen, dess förvaring och hantering.

• Protokoll för HuH7-cellodling

Protokoll för transfektion av HuH7

HuH7-celler transfekteras på många olika sätt. Följande resurser ger en stor mängd information om transfektionsprotokoll, nödvändiga reagenser och kemikalier, användbara tips och försiktighetsåtgärder.

Videor relaterade till HuH7-cellinjen

Det finns många utbildningsvideor tillgängliga om grundläggande subkulturer, plätering och transfektionsprotokoll, med mera.

• Passage av celler: Grunderna i cellodling: Den här videon handlar om det grundläggande odlingsprotokollet för cellinjen.

Vi förväntar oss att informationen i den här artikeln ska hjälpa dig att få grundläggande och avancerad kunskap om HuH7-cellinjen innan du arbetar med den. Om du vill använda dessa celler i ditt forskningsarbete kan du beställa från oss.

Vanliga frågor om HuH7-cellinje- och virusforskning