Bunky U937 - model pre výskum a pokrok v oblasti monocytárnej leukémie
Bunková línia U937, široko využívaný in vitro model v biomedicínskom výskume, je odvodená z promonocytárnej línie, ktorá ponúka cenné poznatky o bunkovej dynamike myeloidných buniek. Tento článok sa zaoberá pôvodom, všeobecnými charakteristikami a rozmanitými aplikáciami bunkovej línie U937, ktorá je neoddeliteľnou súčasťou pochopenia molekulárnych mechanizmov a signálnych dráh v imunitných bunkách, najmä v kontexte akútnej myeloidnej leukémie (AML).
Pôvod a všeobecné charakteristiky buniek U937
Tento segment objasní pôvod a základné vlastnosti bunkovej línie U937. Zistíte podstatu leukemickej bunkovej línie U937, jej bunkovú identitu, jej odvodenie a kľúčové vlastnosti, ktoré z nej robia kľúčový model vo výskume.
Bunky U937, ktoré vytvorili Sundstrom a Nilsson v roku 1976 z pleurálneho výpotku 37-ročného muža kaukazskej rasy s generalizovaným histiocytárnym lymfómom, predstavujú jedinečný promonocytárny fenotyp [1]. Tieto bunky stelesňujú morfológiu typickú pre monocyto-makrofágové typy buniek, majú okrúhly tvar a priemerný priemer približne 14 μm, vyznačujú sa povrchovými markermi, ako je ľudský proteín DC-SIGN, ktorý je kľúčový pre ich úlohu v imunologických štúdiách. Schopnosť diferenciácie bunkovej línie U937 na rôzne imunitné bunky - vrátane monocytov, makrofágov a dokonca dendritických buniek - po vystavení určitým stimulom je veľmi zaujímavá a ponúka dynamický systém na skúmanie procesov diferenciácie buniek.
Bunkový repertoár U937 zahŕňa aj schopnosť exprimovať amelogenín, marker často skúmaný v kontexte cirkulačných prekurzorových buniek a hodnotenia abnormálnych chromozómov, najmä častí chromozómu 16, čo podmieňuje jeho postavenie bohatého zdroja v rámci encyklopédie rakovinových bunkových línií. Prostredníctvom techník, ako je 3D kultivácia buniek a pokročilé zobrazovanie, bunky U937 poskytujú situáciu blízku životu, čo umožňuje výskumníkom pozorovať správanie a interakcie buniek vo fyziologicky relevantnejšom prostredí.
Bunkovú líniu U937: Informácie o kultivácii
Znalosť nasledujúcich kľúčových bodov pre kultiváciu buniek U937 vám môže uľahčiť a zefektívniť prácu s nimi. Dozviete sa: Aký je čas zdvojenia buniek U937? Je bunková línia U937 adherentná alebo suspenzná? Čo je to médium U937? Ako sa kultivujú bunky U937?
Kľúčové body pre kultiváciu buniek U937
|
Čas zdvojnásobenia populácie: |
Priemerný čas zdvojenia populácie buniek U937 je 36 hodín. Môže sa však pohybovať v rozmedzí 48 až 72 hodín. |
|
Adherentné alebo v suspenzii: |
Makrofágy U937 majú okrúhly tvar a rastú v suspenzných kultúrach. |
|
Hustota výsevu: |
pre bunky U937 sa odporúča hustota výsevu 1 x105 buniek/ml. Pre suspendované bunky nie je potrebný žiadny pasážovací roztok. Zriedia sa čerstvým médiom a spočítajú sa. Bunky sa v požadovanej hustote nasadia do novej banky. |
|
Rastové médium: |
Bunkové kultúry U937 sa udržiavajú v médiu RPMI 1640. Toto médium je doplnené 2,0 mM L-glutamínom, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glukózou a 10 % FBS pre optimálny rast buniek. Médium sa vymieňa 1 až 2-krát týždenne. |
|
Rastové podmienky (teplota, CO2): |
Bunkové kultúry U937 vyžadujú na ideálny rast zvlhčovaný inkubátor s teplotou 37 °C a prívodom 5 % CO2. |
|
Skladovanie: |
Bunky U937 sa uchovávajú v parnej fáze tekutého dusíka alebo pri teplote nižšej ako -150 °C, aby sa zachovala ich životaschopnosť počas dlhšieho obdobia. |
|
Proces zmrazovania a médium: |
Na zmrazenie bunkovej línie ľudských makrofágov U937 sa používa zmrazovacie médium CM-1 alebo CM-ACF. Na ochranu maximálnej životaschopnosti buniek sa odporúča pomalá metóda zmrazovania (postupný pokles teploty o 1 °C). |
|
Postup rozmrazovania: |
Zmrazené fľaštičky sa udržiavajú vo vodnom kúpeli pri 37 °C, kým nezostane malý ľadový chumáč. Bunky sa doplnia čerstvým médiom a odstredia sa. Médium sa vyhodí a bunkový granulát sa resuspenduje a preleje do novej banky. Bunky U937 vykazujú pomerne rýchlu regeneráciu po zmrazení. |
|
Úroveň biologickej bezpečnosti: |
Na kultiváciu buniek U937 sa odporúča laboratórne prostredie na úrovni biologickej bezpečnosti 1. |
Výhody a nevýhody buniek U937
Bunky U937 majú jedinečnú zmes výhod a nevýhod, ktoré z nich robia ideálny výskumný nástroj. Významné výhody a nevýhody kultúry buniek U937 sú uvedené nižšie.
Výhody
Medzi hlavné výhody bunkovej línie U937 patria:
- Vyššia stabilita: Bunková línia U937 vykazuje vysokú stabilitu vďaka svojmu histiocytárnemu pôvodu v porovnaní s primárnymi krvnými leukemickými bunkami. Okrem toho sa tieto bunky môžu kultivovať neobmedzene dlho a sú geneticky homogénne, takže slúžia ako vhodný model na výskumné štúdie.
- Diferenciácia: Bunky U937 majú schopnosť diferencovať sa na iné imunitné bunky, ako sú monocyty, makrofágy alebo dendritické bunky, ak sú vystavené stimulom. To pomáha pochopiť bunkové mechanizmy, ktoré sa podieľajú na vytváraní imunitných reakcií.
- Východisko na udržiavanie: Bunky U937 sa ľahko kultivujú a udržiavajú vo výskumných laboratóriách. Pri kultivácii buniek U937 nie je potrebné dodržiavať žiadne zložité postupy alebo protokoly.
Nevýhody
Tu sú uvedené niektoré nevýhody spojené s bunkovou líniou U937.
- Chromozómové abnormality: Bunky U937 majú chromozomálne aberácie vrátane translokácií. To môže ovplyvniť výsledky experimentov a reprodukovateľnosť výsledkov.
Monocytárna bunková línia U937 na imunologický a hematologický výskum
Použitie bunkovej línie U937 vo výskume
Bunky U937, histiocytárna lymfómová bunková línia, slúžia ako neoceniteľný model pre rôzne aplikácie v biologickom výskume. Sú obzvlášť cenené pre svoju úlohu pri štúdiu myeloidných buniek, najmä ako makrofágové modely, vďaka svojej schopnosti diferencovať sa za určitých podmienok na bunky podobné makrofágom. Bunková línia U937 uľahčuje skúmanie funkcie makrofágov vrátane fagocytárnej aktivity a neurobiológie cytokínov, ktoré sú kľúčové pre pochopenie zápalových reakcií a regulácie imunity. Táto bunková línia tiež vykazuje vlastnosti podobné primárnym monocytom, čo umožňuje výskumníkom skúmať nuansy správania imunitných buniek bez variability prítomnej v primárnych bunkách.
- Cytogenetika: V oblasti cytogenetickej charakterizácie boli bunky U937 kľúčové pri štúdiu chromozómu 11 a častí chromozómu 16, najmä pokiaľ ide o zachytenie centromér a správanie homologických chromozómov. Výskumníci sa spoliehajú na tieto bunky pri skúmaní reorganizácie a nestability genómu, ktoré sú nevyhnutné na pochopenie základov progresie rakoviny vrátane histiocytárneho lymfómu, z ktorého sú bunky U937 odvodené. Táto bunková línia poskytuje presné informácie o karyotype, čo z nej robí vynikajúci nástroj na štúdium abnormalít chromozómov a prestavaných chromozómov, najmä tých, ktoré zahŕňajú prestavby chromozómu 20.
- Biológia monocytov/makrofágov: Bunková línia U937 slúži ako vynikajúci model na objasnenie funkcií a regulácie monocytov a makrofágov. To zahŕňa skúmanie aspektov, ako je fagocytóza, prezentácia antigénu a produkcia cytokínov. V štúdii z roku 2023 sa bunky U937 použili najmä na skúmanie vplyvu glykomakropeptidu na zápalovú reakciu v bunkách ľudských makrofágov. Tento výskum zdôraznil protizápalové vlastnosti glikomakropeptidu, pričom preukázal zníženie hladiny cytokínov v týchto bunkách [2].
- Výskum rakoviny: V oblasti onkológie majú bunky U937 zásadný význam pri skúmaní bunkových mechanizmov a signálnych dráh, ktoré sú základom rakoviny. Sú tiež kľúčové pri skríningu protinádorových liekov a hodnotení nových terapií rakoviny. V tejto súvislosti sa v štúdii použila bunková línia U937 myeloidnej leukémie na hodnotenie protirakovinových účinkov čerstvej a parenej šťavy z kapusty. Zistenia tejto štúdie naznačili, že šťava podporuje proapoptotické aktivity v rakovinových bunkách prostredníctvom dráhy závislej od kaspázy [3].
- Toxikologické štúdie: Bunky U937 sa používajú aj na skúmanie cytotoxických účinkov znečisťujúcich látok zo životného prostredia a rôznych chemických látok. Napríklad v jednej štúdii sa na hodnotenie potenciálnych cytotoxických účinkov polyetylénových mikroplastov použila okrem iného aj bunková línia U937 [4]. Táto štúdia spolu s ďalšími zdôrazňuje význam buniek U937 v toxikológii, pretože poskytuje model na pochopenie interakcie látok s ľudskými monocytovými bunkami a ich potenciálneho vplyvu na ľudské zdravie.
Začlenením konfokálnej laserovej skenovacej mikroskopie môžu výskumníci vizualizovať a kvantifikovať fagocytovú aktivitu buniek U937, čo pomáha pri fenotypizácii ich reakcií na rôzne podnety vrátane infekčných agensov. Ontológie bunkových línií a presné informácie o karyotype ďalej zvyšujú presnosť takýchto štúdií.
Bunky U937: Výskumné publikácie
Nižšie sú uvedené niektoré zaujímavé a významné výskumné štúdie s bunkami U937.
Magnoflorín zvyšuje prozápalové reakcie aktivované LPS prostredníctvom dráh závislých od MyD88 v makrofágoch U937Táto štúdia uverejnená v časopise Planta Medica (2018) navrhuje, že hlavný bioaktívny metabolit získaný z rastliny Tinospora crispa má vysoký potenciál na zvýšenie imunitných reakcií v makrofágoch U937.
Vplyv extraktu zo semien Peganum harmala na oxid dusnatý v monocytoch a makrofágoch U937Táto výskumná práca bola uverejnená v časopise International Journal of Medical Laboratory v roku 2020. V tejto štúdii vedci hodnotili potenciálne účinky extraktu zo semien Peganum harmala na produkciu oxidu dusnatého v monocytoch a makrofágoch U937.
Hodnotenie potenciálnej toxicity polyetylénových mikroplastov na bunkové línie odvodené od človekaV tejto štúdii uverejnenej v časopise Science of the Total Environment (2022) sa hodnotil potenciálny cytotoxický účinok environmentálnych polutantov, t. j. polyetylénových mikroplastov, na bunkové línie U937, THP-1 a ďalšie tri ľudské bunkové línie.
Účinky extraktov z listov Vitex trifolia L. a fytokonštituentov na produkciu cytokínov v ľudských makrofágoch U937Tento výskum bol uverejnený v roku 2020 v časopise BMC Complementary Medicine and Therapies. Štúdia skúmala účinky rôznych extraktov pripravených z listov rastliny Vitex trifolia L. na produkciu cytokínov v makrofágoch U937.
Vystavenie nízkym dávkam ionizujúceho žiarenia potláča bunkový cyklus a dráhy syntézy proteínov v in vitro ľudských primárnych keratinocytoch a bunkových líniách U937Tentočlánok uverejnený v časopise PLOS One (2018) skúmal potenciálne účinky nízkych dávok ionizujúceho žiarenia v bunkovej línii U937 a primárnych keratinocytoch
Zdroje pre bunkovú líniu U937: Riešenia: protokoly, videá a ďalšie zdroje
Bunky U937 sú hojne využívaným výskumným nástrojom. Tu sú uvedené niektoré cenné zdroje vysvetľujúce protokol kultivácie a diferenciácie buniek U937:
- U937 diferenciačný protokol: Tento dokument obsahuje protokol diferenciácie buniek U937. Okrem toho obsahuje aj protokol na kultiváciu buniek U937 ľudskej myeloidnej leukémie
- Subkultúra suspenzných buniek: Toto je video zobrazujúce všeobecný protokol subkultivácie suspenziových bunkových línií, ako je U937.
- Bunková línia U937: Táto webová stránka obsahuje množstvo informácií o bunkách U937. Opisuje protokoly subkultivácie, zmrazovania a rozmrazovania monocytov a makrofágov U937.
Často kladené otázky týkajúce sa výskumných aplikácií bunkovej línie U937
Odkazy
- Chanput, W., V. Peters a H. Wichers, Bunky THP-1 a U937. Vplyv potravinových bioaktívnych látok na zdravie: modely in vitro a ex vivo, 2015: s. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al. ochranný účinok glykomakropeptidu na zápalovú odpoveď makrofágov U937. Potraviny, 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 (Proleukemické účinky čerstvej a dusenej šťavy z čínskej kapusty na bunkovú líniu U937 a ich proapoptotické účinky prostredníctvom dráhy závislej od kaspázy ). Potraviny, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al. hodnotenie potenciálnej toxicity polyetylénových mikroplastov na bunkové línie odvodené od človeka. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J. J. Mes a H. J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach (Bunková línia THP-1: bunkový model in vitro pre prístup k imunitnej modulácii). International immunopharmacology, 2014. 23(1): s. 37-45.
