Celična linija INS-1

INS-1 je dobro karakterizirana celična linija insulinoma podgan, ki se pogosto uporablja v raziskavah sladkorne bolezni. Celice INS-1 izločajo inzulin ob stimulaciji z glukozo; zato se uporabljajo za preučevanje presnove glukoze, fiziologije beta-celic in regulacije izločanja inzulina. Poleg tega se te celice uporabljajo tudi pri presejanju, testiranju in razvoju potencialnih terapij proti sladkorni bolezni.

Splošne značilnosti in izvor celic INS-1

Poznavanje splošnih značilnosti in izvora celične linije vam lahko v veliki meri pomaga pri njeni učinkoviti in uspešni uporabi v vaših raziskavah. V tem delu članka boste izvedeli več o izvoru in splošnih značilnostih celične linije INS-1. Izvedeli boste: Kaj je celična linija INS-1 iz insulinoma podgane? Kakšne so splošne značilnosti INS-1? Kaj je celična linija INS-1 832/3? Kaj je INS-1E?

• Celice INS-1 so bile prvotno izolirane iz 666 dni stare podgane z rentgensko induciranim transplantabilnim insulinomom.
• Celice INS-1 so bi-hormonske. Hkrati izražajo proteine insulina in proglukagona. Te celice veljajo za nezrele, saj kažejo nizke ravni izražanja transkripcijskega faktorja Nkx6.1 in nimajo markerjev alfa-celic [1].
• Obstajata dva podklona celic INS-1, in sicer INS-1E in INS-1 832/3.
• INS-1E se od matične celične linije INS-1 razlikuje glede na izločanje v odzivu na glukozo in vsebnost insulina.
• Tudi INS-1 832/3 ali INS-1 832/13 je podklon celične linije INS-1. Je neprecenljiv model za preučevanje delovanja beta-celic pankreatičnih otočkov in regulacije izločanja insulina. Od matičnih celic INS-1 se razlikuje tudi v smislu glukozo-stimuliranega izločanja insulina (GSIS).

Celična linija INS-1: Podatki o gojenju

Za učinkovito ravnanje s celično linijo in njeno vzdrževanje morate poznati naslednje informacije o gojenju. V tem delu članka bomo obravnavali vse ključne točke gojenja celic INS-1. Spoznali boste: Kako se gojijo beta celice INS-1? Kakšen je protokol za gojenje celic INS-1? Kakšen je čas podvojitve celic INS-1? Kakšno je gojišče za celice INS-1 iz podganjega insulinoma?

Ključne točke za gojenje celic INS-1

Čas podvojitve:

Čas podvojitve populacije celic INS-1 je približno 44 ur.

Adhezivne ali v suspenziji:

Celice INS-1 rastejo tako v suspenziji kot v adhezivni obliki.

Razmerje pri subkultivaciji:

Celice INS-1 se subkultivirajo v razmerju 1:3. Na kratko: celice v suspenziji se zbirajo. Adhezivne celice se speremo s PBS in inkubiramo z raztopino Accutase. Po odlepljenju se celicam doda svež gojišče. Nato se tako celice v suspenziji kot adhezivne celice centrifugirajo in zberejo. Celice se previdno ponovno suspendirajo in razporedijo v nove kolbe za rast.

Gojilno gojišče:

Za gojenje celične linije INS-1 iz podganjega insulinoma se uporablja RPM1 1640. Gojilno sredstvo je dopolnjeno z 10 % toplotno inaktiviranim govejim fetalnim serumom, 2,1 mM stabilnim glutaminom, 10 mM HEPES-om, 2,0 g/L NaHCO₃ in 1 mM natrijevim piruvatom.

Pogoji rasti:

Celice INS-1 se hranijo v vlažnem inkubatorju, nastavljenem na temperaturo 37 °C in s stalnim dovajanjem 5 % CO₂.

Shranjevanje:

Beta-celice INS-1 se lahko dolgoročno shranjujejo v plinski fazi tekočega dušika ali pri temperaturi pod -150 °C v električnem zamrzovalniku.

Postopek zamrzovanja in gojišče:

Za zamrzovanje celic INS-1 s postopkom počasnega zamrzovanja se uporabljata gojišča CM-1 ali CM-ACF. To omogoča padec temperature le za 1 °C na minuto, da se ohrani sposobnost preživetja celic.

Postopek odmrzovanja:

Zamrznjene celice INS-1 se odmrzujejo v vodni kopeli, nastavljeni na temperaturo 37 stopinj Celzija, v času od 40 do 60 sekund. Po odmrzovanju se celicam doda svež medij in se neposredno prelijejo v novo kolbo za rast. Po 24 urah se medij zamenja, da se odstranijo sestavine zamrznjenega medija.

Raven biološke varnosti:

Za gojenje celic INS-1 iz insulinoma podgan je potreben laboratorij stopnje biološke varnosti 1.

Prednosti in slabosti celične linije INS-1

Tako kot druge celične linije ima tudi INS-1 nekatere posebne značilnosti, povezane z določenimi prednostmi in slabostmi. V nadaljevanju smo navedli nekaj pomembnejših.

Prednosti

Glavne prednosti celične linije INS-1 so:

• Dobro karakterizirana

  INS-1 je uveljavljena in dobro karakterizirana celična linija. Uporabljena je bila v številnih raziskavah. Svoje fenotipne značilnosti in sposobnost izločanja insulina ohranja dalj časa, kar zagotavlja zanesljive in dosledne eksperimentalne rezultate.

• Model beta celic

  Celice INS-1 se uporabljajo za preučevanje delovanja beta-celic pankreatičnih otočkov, saj izločajo inzulin in se odzivajo na nihanja ravni glukoze.

 Pomanjkljivosti

Pomanjkljivosti celic INS-1 so:

• Nehumani izvor

  Beta-celice INS-1 niso človeškega izvora. Izvirajo iz insulinoma podgane. To lahko povzroči vrstno specifične razlike in omeji neposredno prenosljivost eksperimentalnih rezultatov na človeško fiziologijo.

 4. Raziskovalne aplikacije celic INS-1 iz podganjega insulinoma

Beta celice INS-1 se obsežno uporabljajo v raziskavah sladkorne bolezni. Tukaj je navedenih nekaj obetavnih uporab te celične linije.

• Študije izločanja insulina: Celice INS-1 imajo sposobnost izločanja insulina in se zato obsežno uporabljajo za preučevanje osnovnih celičnih mehanizmov izločanja insulina. Raziskovalci preučujejo bistvene dejavnike, vključene v sproščanje insulina, vključno z metabolizmom glukoze, signalnimi potmi, hormoni in farmakološkimi sredstvi. Ena od študij je ugotovila, da pot, odvisna od ionskega kanala K + ATP, uravnava izločanje insulina v beta celicah INS-1 [2]. Poleg tega so študije pokazale tudi, da sta v izločanje insulina v celicah INS-1 iz podganjega insulinoma vključeni tudi poti GLP-1R in AKT/PDX1 [3].
• Študije delovanja beta-celic: Celice INS-1 imajo značilnosti, podobne beta-celicam pankreatičnih otočkov, kot sta odzivnost na presnovo glukoze in izločanje insulina. Zato se uporabljajo za preučevanje fizioloških procesov in funkcij beta celic. V študiji, izvedeni leta 2022, so z uporabo celic INS-1 razvili model disfunkcije beta celic s pomočjo H₂O₂. V teh celicah so preučevali celično vitalnost, izločanje insulina in markerje, povezane z oksidativnim stresom, v odzivu na zdravljenje z naravnimi spojinami [4].
• Odkrivanje in razvoj zdravil: Celice INS-1 iz insulinoma podgan se pogosto uporabljajo za presejanje in testiranje antidiabetičnih spojin ali zdravil. Uporabijo se lahko za preučevanje potencialnih učinkov terapevtskih sredstev na izločanje insulina in druge relevantne parametre. Ena od študij je pokazala, da loganin, sestavina kitajske zeliščne mešanice, ščiti funkcijo izločanja insulina v celicah INS-1 in ima potencialne antidiabetične učinke. Ta sestavina je te koristne učinke posredovala z zaviranjem jedrske translokacije gena FOXO1 prek poti PI3K/AKT [5]. 

5. Raziskovalne publikacije, v katerih je predstavljena celična linija beta-celic INS-1

Tukaj je nekaj pomembnih raziskovalnih publikacij, ki obravnavajo celično linijo INS-1 iz insulomov podgan.

Alfa-mangostin izboljša izločanje insulina in ščiti celice INS-1 pred poškodbami, ki jih povzroča streptozotocin

Ta študija je bila objavljena v reviji International Journal of Molecular Sciences leta 2018. Študija je pokazala, da rumena kristalna naravna spojina, alfa-mangostin, spodbuja izločanje insulina v beta-celicah INS-1 in jih ščiti pred poškodbami, ki jih povzroča toksin za beta-celice, streptozotocin.

Okrepitev izločanja insulina, ki ga spodbuja glukoza, v celicah INS-1 s pomočjo epikatehina ni odvisna od njegove antioksidativne aktivnosti

Ta raziskava je bila objavljena v reviji *Acta Pharmacologica Sinica* leta 2018. Ugotovitve študije so pokazale, da spojina epikatehin spodbuja izločanje insulina, ki ga stimulira glukoza, v beta-celicah INS-1, katerih delovanje je moteno zaradi nasičenih maščobnih kislin, prek aktivacije poti CaMKII.

Na novo odkrit feniletanoidni glikozid iz Stevia rebaudiana Bertoni vpliva na izločanje insulina v β-celicah otočkov INS-1 pri podganah

Ta članek v reviji Molecules (2019) predlaga, da nova naravna spojina, feniletanoidni glikozid, vpliva na izločanje insulina v celicah INS-1 podganjega insulinoma in ima zato potencial za zdravljenje sladkorne bolezni.

Loureirin B spodbuja izločanje insulina prek poti GLP-1R in AKT/PDX1

Ta raziskava je bila objavljena v reviji European Journal of Pharmacology (2022). Študija predlaga, da naravna spojina Loureirin B poveča izločanje insulina v β-celicah pankreatičnih otočkov INS-1 prek modulacije poti AKT/PDX1 in GLP-1R.

In vitro protirakavne aktivnosti Withania coagulans proti rakovnim celicam HeLa, MCF-7, RD, RG2 in INS-1 ter fitokemična analiza

Ta članek v reviji »Integrative Medicine Research« (2018) je ocenil protirakavni potencial izvlečka Withania coagulans z uporabo rakavih celic INS-1.

Viri za celično linijo INS-1: protokoli, videoposnetki in več

Tukaj je nekaj spletnih virov o celicah INS-1:

• Subkultiviranje celic v suspenziji: Ta videoposnetek je izčrpen vodnik za subkultiviranje celic, ki rastejo v suspenzijskih kulturah.
• Subkultiviranje adhezivnih celic: Ta video vam bo pomagal spoznati splošni protokol za subkultiviranje adhezivnih celic.

Naslednja povezava vsebuje protokol za gojenje celic INS-1:

• Celična linija INS-1: Ta spletna stran vsebuje vse informacije o gojenju celic INS-1. Vključuje informacije o gojenju celic INS-1 in zamrzovalnih gojiščih, protokole za subkultiviranje ter ravnanje s krioprezerviranimi in proliferativnimi kulturami INS-1.

Viri

1. Acosta-Montalvo, A., et al., Ekspresija in izločanje peptidov, izpeljanih iz proglukagona, v celicah INS-1 iz insulinoma podgan. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: str. 590763.
2. Park, J.E. in J.S. Han, Izvleček Portulaca oleracea L. spodbuja izločanje insulina prek poti, odvisne od K+ ATP-kanala, v β-celicah trebušne slinavke INS-1. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): str. 183.
3. Fang, H. in sod., Loureirin B spodbuja izločanje insulina prek poti GLP-1R in AKT/PDX1. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: str. 175377.
4. Duan, J., et al., Swietenin in swietenolid iz Swietenia macrophylla king izboljšujeta izločanje insulina in zmanjšujeta apoptozo v celicah INS-1, ki jih je povzročil H₂O₂. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): str. 2780–2792.
5. Mo, F.-F. in sod., Antidiabetični učinek loganina z zaviranjem jedrske translokacije FOXO1 prek signalne poti PI3K/Akt v celicah INS-1. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): str. 262.