Celična linija Calu-3

Celice Calu-3 predstavljajo linijo epitelnih celic dihalnih poti človeškega izvora, ki predstavljajo nedrobnocelični pljučni karcinom. Široko se uporabljajo v biomedicinskih raziskavah, ki vključujejo preučevanje biologije pljučnega raka, bolezni dihal, interakcij med gostiteljem in patogenom ter transporta zdravil v dihalnih poteh. Poleg tega se uporabljajo za razvoj zdravljenja številnih bolezni dihal.

Poreklo in splošne značilnosti celic Calu-3

Osnovne informacije, ki jih potrebujete o celični liniji, so njen izvor in splošne lastnosti. Te vam bodo pomagale pri odločitvi o njeni uporabi v vašem raziskovalnem delu. Ta razdelek vam bo pomagal pridobiti te nujne informacije o celični liniji Calu-3. Vključuje naslednje: Kaj je celična linija CALU-3? Kakšna je morfologija celic Calu-3? Kakšen je izvor celic Calu-3?

• Celice Calu-3 so bile pridobljene iz plevralnega izliva (mesta metastaz) pri belem moškem (starem 25 let) z adenokarcinomom pljuč. Celično linijo sta leta 1975 vzpostavila Jorgen Fogh in Germain Trempe iz Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
• Celice Calu-3 imajo epitelijsko podobno morfologijo.
• Premer celic Calu-3 se giblje od 8–9 do 20 mikronov.
• Vsebujejo mutacije v genih K-RAS (G13D), TP53 in CDKN2A ter izražajo divji tip EGFR.

A549 v primerjavi s Calu-3

Celice A549 in Calu-3 sta celični liniji človeškega pljučnega adenokarcinoma, vendar imata različne značilnosti. Glavna razlika med celičnima modeloma Calu-3 in A549 je debelina sluznega sloja. Celice Calu-3 tvorijo tanjši sloj sluzi, s čimer posnemajo epitel proksimalnih dihalnih poti. Po drugi strani pa celice A549 te značilnosti nimajo in so primernejše za predstavitev fiziološke strukture distalnih dihalnih poti [1].

Celična linija Calu-3: Informacije o gojenju

Ta poglavje vam bo pomagalo spoznati ključne točke gojenja celične linije Calu-3. Tukaj bomo obravnavali: Kakšen je čas podvojitve celic Calu-3? Kakšno je gojišče za celice Calu-3? Kakšen je protokol gojenja celic Calu-3? Kako gojiti celice Calu-3?

Ključne točke za gojenje celic Calu-3

Čas podvojitve:

Čas podvojitve celic Calu-3 je približno 35 ur.

Adhezivne ali v suspenziji:

Calu-3 je adhezivna celična linija pljučnega adenokarcinoma.

Razmerje pri delitvi:

Razmerje za subkultivacijo celične linije Calu-3 je 1:2 do 1:4. Za subkultivacijo se celice speremo z 1x fosfatnim pufrom (PBS) in inkubiramo z Accutase (raztopino za pasážiranje) pri sobni temperaturi skoraj 10 minut. Nato se doda svež gojišče, odlepljene celice pa se centrifugirajo. Pelet celic se previdno ponovno suspendira, celice pa se razporedijo v kolbo s svežim gojiščem za rast.

Gojišče:

Za gojenje celic Calu-3 se uporablja gojišče EMEM, ki vsebuje 10 % FBS, 2 mM L-glutamina, 1,5 g/l NaHCO₃, EBSS, 1 mM natrijevega piruvata in NEAA. Gojilno sredstvo za celice Calu-3 je treba zamenjati 2- do 3-krat na teden.

Pogoji rasti:

Celice Calu-3 se gojijo v vlažnem inkubatorju pri temperaturi 37 °C in 5 % CO₂.

Shranjevanje:

Zamrznjene celice je treba shranjevati v plinski fazi tekočega dušika ali pri temperaturi pod -150 °C, da se dolgoročno ohrani njihova vitalnost.

Postopek zamrzovanja in gojišče:

Za zamrzovanje pljučne celične linije Calu-3 se večinoma uporabljata zamrzovalna gojišča CM-1 ali CM-ACF. Da se ohrani vitalnost celic in prepreči njihov šok, se celice zamrzujejo s postopkom počasnega zamrzovanja, pri katerem se temperatura znižuje le za 1 °C na minuto.

Postopek odmrzovanja:

Celice se odmrznejo tako, da se viale postavi v vodno kopel, nastavljeno na 37 °C, za približno 1 minuto ali dokler ne ostane le še majhen kepec ledu. Dodajo se sveža gojišča, celice pa se centrifugirajo, da se odstranijo sestavine sredstva za zamrzovanje. Nato se celični pelet ponovno suspendira, celice pa se prelijejo v novo kolbo, ki vsebuje gojišče.

Raven biološke varnosti:

Za ravnanje s celično linijo Calu-3 so nujne laboratorijske razmere na stopnji biološke varnosti 1.

Prednosti in slabosti celic Calu-3

Tako kot druge človeške celične linije imajo tudi celice Calu-3 svoje prednosti in slabosti. V nadaljevanju bomo obravnavali nekaj pomembnejših.

Prednosti

• In vitro model epitelija dihalnih poti:

  V raziskavah dihalnih poti celice Calu-3 služijo kot učinkovit in vitro model epitelija dihalnih poti. Odražajo lastnosti človeške sluznice dihalnih poti, kar omogoča raziskave prevoza zdravil, študije interakcij med gostiteljem in patogenom ter proizvodnjo mucina.

• Polarizacija:

  Celice Calu-3 tvorijo polarizirane monosloje, zaradi česar se pogosto uporabljajo za preučevanje transporta zdravil in interakcij med gostiteljem in patogenom v bolj realističnem kontekstu.

Slabosti

• Rakova celična linija:

  Celice Calu-3 so bile pridobljene iz pljučnega adenokarcinoma, zato je pomembno upoštevati, da morda ne predstavljajo v celoti zdravega pljučnega tkiva. Raziskovalci morajo to upoštevati, ko jih uporabljajo kot model v študijah.

Uporaba celične linije Calu-3 v raziskavah

Calu-3 ponuja več možnosti uporabe v biomedicinskih raziskavah. V tem delu članka bomo osvetlili nekaj najbolj obetavnih.

• Študije bolezni dihal: Pljučne celice Calu-3 se uporabljajo za preučevanje različnih bolezni ali motenj dihal, na primer cistične fibroze, astme in kronične obstruktivne pljučne bolezni (KOPB). V študiji, ki so jo izvedli Chiara Papi in sodelavci, so preučevali vpliv peptidno-nukleinske kisline (PNA) proti miR-101-3p pri ciljanju miRNA-101-3p z uporabo in vitro modela cistične fibroze Calu-3. Študija je pokazala, da zdravljenje s PNA poveča izražanje gena za transmembranski regulator prevodnosti pri cistični fibrozi (CFTR), kar kaže na potencialno terapevtsko strategijo za cistično fibrozo in sorodne motnje [2].
• Razvoj zdravil: Celice Calu-3 služijo kot model za testiranje in razvoj zdravil za številne bolezni dihal. Poleg tega se te celice uporabljajo tudi pri preučevanju prehoda zdravil skozi epitel dihalnih poti. Na primer, raziskava, izvedena leta 2021, je preučevala protivirusno aktivnost izvlečka rastline Andrographis paniculata in njenega bioaktivnega andrografolida pri okužbi celic Calu-3 s SARS-CoV-2 [3].
• Interakcije med gostiteljem in patogenom: Celu-3 so idealne za preučevanje interakcij patogenov z epitelom dihalnih poti, kar pomaga pri razumevanju okužb dihal, kot je SARS-CoV-2. Na primer, Byoung Kwon Park in sodelavci so preučevali odzive celic Calu-3 in Vero ter nastajanje virusov v odzivu na okužbo s SARS-CoV-2 [4].

5. Celu-3 celice: Raziskovalne publikacije

V nadaljevanju so navedene nekatere zanimive in pogosto citirane raziskovalne študije, v katerih so vključene celice Calu-3:

Molekula 2, ki sprošča ogljikov monoksid, zavira proliferacijo, migracijo in invazijo ter spodbuja apoptozo v celicah Calu-3 pri nedrobnoceličnem pljučnem raku

Ta študija je bila objavljena v reviji European Review for Medical and Pharmacological Sciences leta 2018. Raziskava je pokazala, da molekule, ki sproščajo ogljikov monoksid-2 (CORM-2), spodbujajo apoptozo celic nedrobnoceličnega pljučnega raka (Calu-3) ter zavirajo njihovo proliferacijo, migracijo in invazijo.

Epitelne celice Calu-3 in vitro kažejo drugačne imunski odzivi in odzivi epitelne pregrade kot sveže izolirane primarne nosne epitelne celice

Ta raziskava, objavljena v reviji »Clinical and Translational Allergy« (2018), je primerjala imunski odziv in odziv epitelne pregrade celične linije Calu-3 ter sveže gojenih primarnih nosnih epitelnih celic.

Kinin zavira okužbo človeških celičnih linij s SARS-CoV-2

Ta članek v reviji *Viruses* (2021) je predlagal kinin kot potencialno zdravilo za okužbo s SARS-CoV-2 z oceno njegovega učinka na različne z virusom okužene celične linije, kot je Calu-3.

Visoke ravni D-glukoze inducirajo izražanje ACE2 prek GLUT1 v človeški liniji epitelnih celic dihalnih poti Calu-3

Ta raziskava, objavljena v reviji BMC Molecular and Cell Biology (2022), je pokazala, da visoka raven D-glukoze spodbuja izražanje ACE2 v celicah Calu-3 prek regulacije gena GLUT1.

Dolosigranulum pigrum modulira imunost proti SARS-CoV-2 v epitelnih celicah dihal

Ta članek v reviji Pathogens (2021) je raziskoval imunomodulatorne učinke Dolosigranulum pigrum 040417 v pljučnih epitelnih celicah. Poleg tega je preučeval potencial te imunobiotične bakterije pri zaščiti pred okužbo s SARS-CoV-2.

Viri za celice Calu-3: protokoli, videoposnetki in več

Na spletu je na voljo veliko virov o celicah Calu-3, ki vsebujejo informacije v zvezi z gojenjem celic in transfekcijo.

• Protokol transfekcije celic Calu-3: Ta vir ponuja ključno znanje o transfekciji celic Calu-3.
• Transfekcija Calu-3: Ta video vodič je podrobna navodila za učenje protokola transfekcije Calu-3 in vitro.

Protokol za gojenje celic Calu-3 je naveden tukaj.

• Celice Calu-3: Ta dokument vsebuje informacije o gojišču za celice Calu-3 ter protokolu za subkultiviranje ali pasiranje.

Viri

1. Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar in H. Walles, Biološki modeli spodnjih dihalnih poti človeka – izzivi in posebne zahteve človeških 3D-bariernih modelov za biomedicinske raziskave. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
2. Fabbri, E. in sod., Zdravljenje človeških epitelnih celic dihalnih poti Calu-3 s peptidno-nukleinsko kislino (PNA), usmerjeno proti mikroRNA miR-101-3p, je povezano s povečano ekspresijo gena za transmembranega regulatorja prevodnosti pri cistični fibrozi (). European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: str. 112876.
3. Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Proti-SARS-CoV-2 aktivnost izvlečka Andrographis paniculata in njegove glavne sestavine andrografolida v človeških pljučnih epitelnih celicah ter ocena citotoksičnosti v reprezentativnih celicah glavnih organov. Journal of natural products, 2021. 84(4): str. 1261–1270.
4. Park, B.K., et al., Različno signaliziranje in produkcija virusa v celicah Calu-3 in Vero ob okužbi s SARS-CoV-2. Biomol Ther (Seoul), 2021. 29(3): str. 273–281.