Celična linija Calu-3
Calu-3 celice so epitelijske celične linije dihalnih poti, ki so človeškega izvora in predstavljajo nedrobnocelični pljučni karcinom. Veliko se uporabljajo v biomedicinskih raziskavah, ki vključujejo preučevanje biologije pljučnega raka, bolezni dihal, interakcij med gostiteljem in patogeni ter prenosa zdravil v dihalnih poteh. Poleg tega se uporabljajo za razvoj zdravljenja več bolezni dihal.
V tem članku boste pridobili izčrpno znanje o celični liniji Calu-3. V njem boste izvedeli:
- Izvor in splošne značilnosti celic Calu-3
- Celična linija Calu-3: Informacije o gojenju
- Prednosti in slabosti celic Calu-3
- Uporabo celične linije Calu-3 v raziskavah
- Calu-3 celice: Raziskovalne publikacije
- Viri za celice Calu-3: Calu-3: protokoli, videoposnetki in drugo
1. Izvor in splošne značilnosti celic Calu-3
Glavne informacije, ki jih potrebujete o celični liniji, so njeno poreklo in splošne lastnosti. To vam bo pomagalo pri odločanju o njeni uporabi pri raziskovalnem delu. To poglavje vam bo pomagalo pri pridobivanju teh nujnih informacij o celični liniji Calu-3. Vključuje: 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 (metastatsko mesto) kavkaškega moškega (25 let) z adenokarcinomom pljuč. Celično linijo sta leta 1975 vzpostavila Jorgen Fogh in Germain Trempe iz Centra za raka Memorial Sloan Kettering.
- Calu-3 celice imajo morfologijo, podobno epitelijskim celicam.
- Velikost celic Calu-3 je od 8-9 do 20 mikronov v premeru.
- Imajo mutacije v genih K-RAS (G13D), TP53 in CDKN2A ter izražajo EGFR divjega tipa.
A549 proti Calu-3
Celici A549 in Calu-3 sta celični liniji človeškega pljučnega adenokarcinoma, vendar imata različne značilnosti. Glavna razlika med modeloma celic Calu-3 in A549 je debelina plasti sluzi. Calu-3 celice tvorijo tanjšo plast sluzi in tako modelirajo epitelij proksimalnih dihalnih poti. Po drugi strani pa celice A549 nimajo te značilnosti in so primernejše za prikaz fiziološke strukture distalnih dihalnih poti [1].
2. Celična linija Calu-3: Informacije o gojenju
V tem razdelku boste spoznali ključne točke za gojenje celične linije Calu-3. V tem poglavju bomo obravnavali: Kakšen je čas podvojitve celic Calu-3? Kaj je gojišče za Calu-3 celice? Kakšen je protokol gojenja celic Calu-3? Kako gojite celice Calu-3?
Ključne točke za gojenje celic Calu-3
|
Čas podvojitve: |
Čas podvojitve celic Calu-3 je približno 35 ur. |
|
Prilepljene ali v suspenziji: |
Calu-3 je adherentna celična linija pljučnega adenokarcinoma. |
|
Razdelitveno razmerje: |
Razmerje delitve za celično linijo Calu-3 je od 1:2 do 1:4. Za subkultivacijo; celice se sperejo z 1 x fosfatno pufrsko fiziološko raztopino (PBS) in inkubirajo z Accutase (pasažna raztopina) pri sobni temperaturi skoraj 10 minut. Nato dodamo sveže celično gojišče in odcepljene celice centrifugiramo. Celica se previdno resuspendira, nato pa se celice razporedijo v erlenmajerico s svežim gojiščem za rast. |
|
Rastno gojišče: |
Za gojenje celic Calu-3 se uporablja gojišče EMEM, ki vsebuje 10 % FBS, 2 mM L-glutamin, 1,5 g/L NaHCO3, EBSS, 1 mM natrijev piruvat in NEAA. Gojišče za celice Calu-3 je treba zamenjati 2- do 3-krat na teden. |
|
Pogoji rasti: |
Calu-3 celice gojimo v vlažnem inkubatorju pri temperaturi 37 °C in 5-odstotni vsebnosti CO2. |
|
Shranjevanje: |
Zamrznjene celice je treba hraniti v parni fazi tekočega dušika ali pri temperaturi pod -150 °C, da se dolgoročno zaščiti njihova vitalnost. |
|
Postopek zamrzovanja in medij: |
CM-1 ali CM-ACF se večinoma uporablja za zamrzovanje pljučne celične linije Calu-3. Da bi ohranili sposobnost preživetja celic in preprečili šok, se celice zamrzujejo počasi, pri čemer se temperatura zniža le za 1 °C na minuto. |
|
Postopek odtaljevanja: |
Celice odtajamo tako, da vialo postavimo v vodno kopel, nastavljeno na 37 °C, za približno 1 minuto ali dokler ne ostane majhen ledeni skupek. Dodamo sveže gojišče in celice centrifugiramo, da odstranimo komponente zamrzovalnega gojišča. Nato se celična peleta ponovno suspendira in celice se prelijejo v novo bučko z rastnim gojiščem. |
|
Raven biološke varnosti: |
Za ravnanje s celično linijo Calu-3 so nujni laboratorijski pogoji biološke varnosti 1. |
3. 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 pomembnih.
Prednosti
-
Model epitelija dihalnih poti in vitro:
Pri raziskavah dihal so celice Calu-3 učinkovit in vitro model za epitelij dihalnih poti. Odražajo lastnosti sluznice človeških dihalnih poti, kar omogoča raziskave prenosa zdravil, študije interakcij med gostiteljem in patogenom ter proizvodnjo mucina.
-
Polarizacija:
Calu-3 celice tvorijo polarizirane monosloje, zato se pogosto uporabljajo za raziskave prenosa zdravil in interakcij med gostiteljem in patogenom v bolj realističnem kontekstu.
Slabosti
-
Rakava celična linija:
Calu-3 so bile pridobljene iz pljučnega adenokarcinoma, zato je treba upoštevati, da morda ne predstavljajo v celoti zdravega pljučnega tkiva. Raziskovalci morajo to upoštevati, ko jih uporabljajo kot model v študijah.
4. Uporaba celične linije Calu-3 v raziskavah
Calu-3 se lahko večkrat uporabi v biomedicinskih raziskavah. V tem delu članka bomo osvetlili nekaj najbolj obetavnih.
- Študije bolezni dihal: Pljučne celice Calu-3 se uporabljajo za raziskovanje različnih bolezni ali motenj dihal, na primer cistične fibroze, astme in kronične obstruktivne pljučne bolezni (KOPB). Chiara Papi in sodelavci so v študiji raziskali vpliv peptidne nukleinske kisline (PNA) anti-miR-101-3p pri usmerjanju miRNA-101-3p z uporabo in vitro modela cistične fibroze Calu-3. V študiji so ugotovili, da zdravljenje s PNA običajno poveča izražanje gena CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), kar kaže na potencialno terapevtsko strategijo za cistično fibrozo in z njo povezane motnje [2].
- Razvoj zdravil: Calu-3 celice služijo kot model za testiranje in razvoj zdravil za več bolezni dihal. Poleg tega se te celice uporabljajo tudi pri preučevanju prenosa zdravil prek epitelija dihalnih poti. V raziskavi, opravljeni leta 2021, so na primer raziskovali protivirusno delovanje rastlinskega izvlečka Andrographis paniculata in njegovega bioaktivnega andrografolida na okužbo celic Calu-3 sars-cov-2 [3].
- Interakcije med gostiteljem in patogenom: Calu-3 celice so idealne za preučevanje interakcije patogenov z epitelijem dihalnih poti, kar pomaga pri razumevanju okužb dihal, kot je SARS-CoV-2. Byoung Kwon Park in sodelavci so na primer preučevali odzive celic Calu-3 in Vero ter proizvodnjo virusov kot odziv na okužbo s SARS-CoV-2 [4].
5. Celice Calu-3: Raziskovalne publikacije
V nadaljevanju je predstavljenih nekaj zanimivih in pogosto citiranih raziskovalnih študij, ki vključujejo celice Calu-3:
Ta študija je bila objavljena v reviji European Review for Medical and Pharmacological Sciences leta 2018. V raziskavi je bilo predlagano, da molekule, ki sproščajo ogljikov monoksid-2 (CORM-2), spodbujajo apoptozo celic nedrobnoceličnega pljučnega raka (Calu-3) ter zavirajo njihovo proliferacijo, migracijo in invazijo.
V tej raziskavi v Clinical and Translational Allergy (2018) so primerjali imunske in epitelijske pregradne odzive celične linije Calu-3 in sveže gojenih primarnih nosnih epitelijskih celic.
Kinin zavira okužbo človeških celičnih linij z virusom SARS-CoV-2
V tem članku v reviji Viruses (2021) je bil predlagan kinin kot potencialno zdravilo za zdravljenje okužbe z virusom SARS-CoV-2 z oceno njegovega učinka na različne z virusom okužene celične linije, kot je Calu-3.
V tej raziskavi v reviji BMC Molecular and Cell Biology (2022) je bilo predlagano, da visoka raven D-glukoze spodbuja izražanje ACE2 v celicah Calu-3 prek regulacije gena GLUT1.
Dolosigranulum pigrum modulira odpornost proti SARS-CoV-2 v celicah respiratornega epitelija
V tem članku v reviji Pathogens (2021) je bil raziskan imunomodulatorni učinek zdravila Dolosigranulum pigrum 040417 v pljučnih epitelijskih celicah. Poleg tega je raziskoval potencial te imunobiotične bakterije pri zaščiti pred okužbo s SARS-CoV-2.
6. Viri za celice Calu-3: Calu-3: protokoli, videoposnetki in drugi viri: protokoli, videoposnetki in drugo
Na voljo je veliko spletnih virov o celicah Calu-3, ki vsebujejo informacije, povezane s kultivacijo in transfekcijo celic.
- Protokol transfekcije celic Calu-3: Ta vir zagotavlja pomembno znanje o transfekciji celic Calu-3.
- Transfekcija celic Calu-3: Ta video vodič je vodnik po korakih za učenje protokola in vitro transfekcije celic Calu-3.
Tu je omenjen protokol za gojenje celic Calu-3.
- Celice Calu-3: Ta dokument vsebuje informacije o gojišču za celice Calu-3 in protokolu subkultiviranja ali pasažiranja.
Reference
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar in H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Farmacevtika, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al., Obdelava epitelijskih celic človeških dihalnih poti Calu-3 s peptidno-nukleinsko kislino (PNA), usmerjeno proti mikroRNA miR-101-3p, je povezana s povečanim izražanjem gena cistične fibroze Transmembrane Conductance Regulator (). European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Anti-SARS-CoV-2 activity of Andrographis paniculata extract and its major component andrographolide in human lung epithelial cells and cytotoxicity evaluation in major organ cell representatives (Anti-SARS-CoV-2 aktivnost izvlečka Andrographis paniculata in njegove glavne sestavine andrografolida v epitelijskih celicah človeških pljuč in ocena citotoksičnosti v predstavnikih večjih organskih celic). Journal of natural products, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al., Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection (Diferencialno signaliziranje in proizvodnja virusa v celicah Calu-3 in celicah Vero ob okužbi s SARS-CoV-2 ). Biomol Ther (Seul), 2021. 29(3): p. 273-281.