Celice HuH7: Vrata za raziskave hepatoma in HCV

Celična linija HuH7, pridobljena iz človeškega hepatoma, predstavlja imortalizirano zbirko tumorigenih epitelijskih celic. Ta linija, skupaj s svojima derivatoma HuH7.5 in HuH7.5.1, služi kot praktična zamenjava za primarne hepatocite v eksperimentalnem okolju. Večinoma se uporablja v modelih celičnih kultur za raziskovanje okužbe z virusom hepatitisa C (HCV) in patofiziologije hepatoma.

Izvor in značilnosti celic HuH7

Pred uporabo celične linije HuH7 v raziskavah je treba razumeti njen izvor, ključne značilnosti in optimalne pogoje gojenja.

Celično linijo HuH7 sta leta 1982 ustvarila Sato, J., in Nakabayshi, H., ki je bila pridobljena iz visoko diferenciranih hepatocitnih rakavih celic. Prvotno je bila pridobljena iz hepatocelularnega karcinoma 57-letnega japonskega moškega. Za celice HuH7 je značilno, da lahko proizvajajo različne fiziološko pomembne snovi, kot sta albumin in alfa-fetoprotein, in so zelo občutljive za okužbo s HCV, zato so primerne za uporabo v replikonskih sistemih HCV. Zaradi te lastnosti je celična linija dragocena za presejanje in razvoj zdravil proti HCV. Celice HuH7 imajo epitelijsko morfologijo s šestkotno obliko in se med rastjo oprijemajo površin ter tvorijo 2D monosloje .v povprečju imajo celice HuH7 premer 21,9 µm, težijo pa k večjemu, sploščenemu videzu . Za celično linijo HuH7 je značilno heterogeno število kromosomov, ki se običajno giblje med 55 in 63, kar odraža genetsko variabilnost znotraj celične populacije. Ta heterogenost je posledica selekcijskih pritiskov, ki se pojavljajo med gojenjem celic, in se lahko razlikuje v različnih laboratorijskih pogojih.

Primerjalna analiza: celične linije HuH7 in HuH7.5

Celična linija HuH7.5, ki je derivat linije HuH7, se razlikuje predvsem zaradi missense mutacije v genu RIG-I (DDX58), ki je ključnega pomena za znotrajcelični protivirusni odziv. Ta mutacija poveča prepustnost celic HuH7.5 za replikacijo genomske in subgenomske HCV RNA, kar jo razlikuje od matične celične linije HuH7 v smislu njene uporabnosti v viroloških raziskavah.

Gojenje celic HuH7: Osnovni protokoli za optimalno rast

Celice HuH7, ki so sestavni del številnih raziskovalnih študij, potrebujejo natančne pogoje za gojenje, da bi lahko dobro uspevale. V tem poglavju so predstavljeni temeljni vidiki gojenja celic HuH7, ki zagotavljajo ohranjanje njihove fiziološke pomembnosti v znanstvenih raziskavah.

Dinamika podvojitvenega časa

Čas podvojitve celic HuH7 je običajno 24 ur, čeprav lahko spremembe v medijih za gojenje celic to obdobje podaljšajo na 36-48 ur, kar kaže na vpliv okoljskih pogojev na razmnoževanje celic.

Značilnosti adhezije

Celice HuH7 večinoma tvorijo dvodimenzionalni monosloj, ki se oprijemlje na površine plošč in bučk, kar kaže, da imajo raje stabilen fizični substrat kot suspenzijske kulture.

Optimalna gostota naselitve

Vzdrževanje konfluence celic HuH7 v razponu 30-90 % je ključnega pomena, da se prepreči zmanjšanje stopnje proliferacije nad 90 % konfluence. Subkultivacija z akutazo olajša ločevanje, kar omogoča gosto naselitev, prilagojeno eksperimentalnim potrebam, od optimalne (2×10⁴ celic/cm²) do nasičenja (6×10⁴ celic/cm²).

Prehranske zahteve

Dulbeccovo modificirano orlovo gojišče (DMEM) z visoko vsebnostjo glukoze in z dodatkom 10 % fetalnega govejega seruma (FBS) zagotavlja idealno prehransko okolje za celice HuH7. Redno obnavljanje gojišča, najbolje 2-3-krat tedensko, je ključnega pomena za trajno zdravje celic.

Okoljski pogoji

Vlažilni inkubator, nastavljen na 5 % CO₂ in 37 °C, optimalno podpira gojenje celic HuH7, saj simulira fiziološke pogoje, ugodne za celične dejavnosti.

Dolgotrajno shranjevanje

Za daljše shranjevanje je treba celice HuH7 shranjevati v parni fazi tekočega dušika, da se ohrani njihova vitalnost za prihodnje raziskave.

Kriokonzervacija in obnova

Uporaba tehnike postopnega zamrzovanja je najpomembnejša za ohranjanje vitalnosti celic med kriokonzervacijo. Celice je treba suspendirati v posebej zasnovanem gojišču za zamrzovanje, kot je CM-1, kar zagotavlja nemoten prehod v kriogeno shranjevanje. Po odmrznitvi je za ponovno vzpostavitev celičnih kultur bistveno hitro, a nežno oživljanje v vodni kopeli pri 37 °C, ki mu sledi centrifugiranje za odstranitev zamrzovalnega medija in ponovna suspenzija v svežem rastnem gojišču.

Upoštevanje biološke varnosti

Pri ravnanju s celično linijo HuH7 in njenem razmnoževanju se priporoča upoštevanje protokola 1. stopnje biološke varnosti, ki je v skladu z varnostnimi in etičnimi standardi v laboratorijih.

Z upoštevanjem teh natančno opisanih pogojev gojenja lahko raziskovalci zagotovijo trdno rast in fiziološko ustreznost celic HuH7 v svojih znanstvenih raziskavah, kar utira pot revolucionarnim odkritjem na področju raziskav hepatoma in virusa hepatitisa C.

Raziščite celice HuH7 za svoje znanstvene dosežke

Celice HuH7: Prednosti in slabosti

Celična linija HuH7 ima hkrati prednosti in omejitve. Oglejmo si morebitne prednosti in slabosti te celične linije, saj vam bodo morda pomagale pri odločitvi, ali je primerna za vaše poskuse.

Prednosti celične linije HuH7

Celice HuH7 imajo številne značilnosti, zaradi katerih so privlačne za raziskovalno uporabo.

• Enostavno razmnoževanje: CLS priporoča uporabo RPMI 1640 z 10 % FBS in 2 mM L-glutamina. Celice HuH-7 izločajo rastni faktor, ki pomaga celicam rasti brez seruma.
• Fleksibilnost transfekcije: Celična linijaHuH7 se pogosto uporablja za transfekcijo zaradi velike dovzetnosti za genom HCV. Zato so te celice ključne za presejanje in razvoj zdravil proti HCV.
• Alternativa človeškim hepatocitom: celična linija HuH7 je odličen nadomestek za človeške hepatocite. Raziskovalcem lahko pomaga pri preučevanju jetrnih prenašalcev zdravil in razumevanju interakcije nekaterih zdravil z MRP (beljakovinami, povezanimi z odpornostjo proti več zdravilom).
• Razvoj ksenografskega mišjega modela: Celice HuH7 so bile uporabljene za izdelavo ksenografskega modela miši, ki izvira iz celične linije. Ta živalski model lahko raziskovalcem zagotovi dragocen vpogled v inhibitorje proteinskih kinaz in terapije proti raku.
• Raziskave raka: celična linija HuH7 je človeška celična linija raka jeter, ki raziskovalcem pomaga pri izvajanju študij raka jeter.

Omejitve celične linije HuH-7

Pri gojenju celične linije HuH7 obstajajo nekatere omejitve.

Mikrobna kontaminacija: Bakterijska kontaminacija je najpogostejša težava pri gojenju celic. Ko pride do okužbe, jo je mogoče prepoznati po spremembi pH in motnosti gojišča. Med bakterijsko kontaminacijo kontaminacija z mikoplazmo običajno ni očitna. Vendar počasi vpliva na morfologijo, izražanje genov in druge značilnosti celične linije.

Obdobje gojenja: Čeprav je celična linija HuH7 nesmrtna, lahko prekoračitev obdobja gojenja postopoma vpliva na zdravje celic. To lahko vpliva na stopnjo proliferacije in izražanje genov, kar lahko zmanjša ponovljivost rezultatov. Za celično linijo HuH7 naj bo število prehodov manjše od 20-25.

Uporaba celic HuH-7

Ta celična linija, ki izvira iz človeškega hepatoma, omogoča številne raziskovalne aplikacije. V nadaljevanju opisujemo nekaj raziskovalnih področij, na katerih se uporablja celična linija HuH7.

1. Odpornost na zdravila: HuH7 je celična linija hepatocelularnega karcinoma (HCC), ki se lahko uporablja za preučevanje odpornosti na zdravila proti potencialnim zdravilom za zdravljenje raka jeter. V študiji, izvedeni leta 2021, so bile celice HuH7, ki so bile poskusno odporne na sorafenib, uporabljene za razvoj novih in učinkovitih zdravil, tj. mitohondrijsko akumulirajočih samosestavljivih peptidov.

2. Genetski vpogledi in molekularno profiliranje s celicami HuH7: Različne celične linije HuH7, vključno z različnimi izpeljankami in različicami, so omogočile boljše razumevanje izražanja genov in vloge posebnih genomskih označevalcev pri bolezni. Tehnike, kot je Ramanova spektroskopija, ki so jo zagovarjali raziskovalci, kot je Evgenij Gladilin, so bile uporabljene v celicah HuH7 za molekularno in celično profiliranje, kar je razkrilo vpogled v celični odziv na virusno okužbo. Možnosti Ramanove spektroskopije v kombinaciji z metodami, kot je kvantitativna proteomika, so olajšale raziskovanje odzivov gostiteljskih celic, vključno z odzivom interferona in spremembami v lipidnih kapljicah, ki so ključne za razumevanje razmnoževanja HCV in učinka SARS. Izražanje različnih onkogenih označevalcev je mogoče raziskati, da bi razumeli njihovo obnašanje kot odziv na katero koli zdravljenje, kot na primer v študiji, ki je uporabila celice HuH7 za raziskovanje vpliva spojine kaempferol na vzorec izražanja genov poti MMP9 in AKT. Ti poti uravnavata metastaziranje in invazivnost hepatocelularnega karcinoma. Druga nedavna študija je prav tako preučevala vlogo gena signalne kaskade Wnt/β-katenin pri preživetju in rasti celic HCC.

3. Razvoj zdravil: Celice HuH7 se pogosto uporabljajo pri preverjanju in razvoju zdravil proti raku jeter. Izvedene so bile številne študije za preučevanje zaviralnega potenciala številnih rastlinskih izvlečkov, rastlinskih spojin, nanodelcev in drugih terapevtskih sredstev proti HCC. V študiji iz leta 2022 so preučevali proapoptotične in protirakave lastnosti radionuklida proti hepatocelularnemu karcinomu z uporabo celične linije HuH7.

4. Celice HuH7: Celice HuH7 so postale temeljni kamen pri preučevanjuvirusnih okužb in nalezljivih bolezni, zlasti virusa hepatitisa C (HCV) in njihovih interakcij s koronavirusi, kot je SARS-CoV-2, odgovoren za koronavirusno bolezen 2019 (COVID-19). Razvoj eksperimentalnih sistemov celičnih kultur HCV (HCVcc) z uporabo celic HuH7 je bistveno izboljšal našo sposobnost preučevanja zapletenega procesa replikacije HCV in dejavnikov gostitelja, ki so bistveni za okužbo s HCV. To vključuje preučevanje učinkovitosti replikacije RNK HCV in proizvodnje nalezljivih virionov. Različne linije celic HuH7, vključno s senescentnimi in okuženimi različicami, zagotavljajo raznovrsten panel za raziskovanje številčnosti okužbe, razmnoževanja virusa in mehanizmov zaviranja virusov, kot je SARS.

Če povzamemo, preučevanje celic HuH7 zajema širok spekter znanstvenih raziskav, od molekularnih mehanizmov, ki so osnova virusnih okužb, do podrobnih celičnih odzivov, ki jih povzročajo ti patogeni. Znanstvena skupnost skozi raziskovanje celic HuH7 še naprej razkriva zapleteno dinamiko interakcij med gostiteljem in virusom, kar prispeva k razvoju protivirusnih strategij in razumevanju celičnih dejavnikov pri virusnih boleznih.

Publikacije o HuH-7

Obstaja veliko publikacij, v katerih je celična linija HuH7 uporabljena za različne namene. Tu smo navedli nekaj nedavnih in pomembnih objav.

• Uporaba peptidov za samourejanje, ki ciljajo na mitohondrije, kot novo zdravilo za celice hepatocelularnega karcinoma, odporne na sorafenib.

Ta študija je bila objavljena v reviji Nature Scientific Reports leta 2021. V študiji so bile uporabljene eksperimentalno povzročene celice hepatocelularnega karcinoma, odporne na sorafenib (celična linija HuH7), za preučevanje proapoptotičnih in protitumorskih učinkov nedavno razvitih peptidov Mito-FF (mitohondrije akumulirajoči samosestavljalni peptidi).

• Kaempferol zavira migracijo celic človeškega hepatocelularnega karcinoma z zaviranjem signalizacije MMP-9 in Akt

Ta članek je bil objavljen v reviji Environmental Toxicology, avtorji Po-Chung Ju in sodelavci pa so ga objavili leta 2021. V tej študiji so raziskovalci raziskali antimetastatični potencial rastlinske spojine kaempferol proti celicam hepatocelularnega karcinoma (HuH7). Poleg tega so preučevali tudi signalne poti, ki uravnavajo metastaziranje in invazijo celic jetrnega raka.

• Dafnetin zavira preživetje celic hepatocelularnega karcinoma z uravnavanjem signalne poti Wnt/β-katenin

Ta članek je bil objavljen v reviji Drug Development Research leta 2022. V tej študiji je pojasnjena protirakava vloga spojine dafnetin proti HCC. Ta spojina rastlinskega izvora zavira signalizacijo Wnt/β-katenina in tako omejuje rast rakavih celic.

• RGFP966 zavira rast in migracijo tumorjev z zaviranjem izražanja EGFR v celicah hepatocelularnega karcinoma in vitro

V tem raziskovalnem članku, objavljenem v reviji Drug Design, Development, and Therapy, je opisana vloga signalizacije EGFR pri rasti in metastaziranju hepatocelularnega karcinoma. V študiji so bile uporabljene celice HuH7 za preučevanje zaviralnega učinka RGFP966, zaviralca histonske deacetilaze 3 (HDAC3), proti HCC prek zaviranja genov poti EGFR.

• Renov perrenat (188ReO4) je povzročil apoptozo in zmanjšal rakavi fenotip v celicah jetrnega raka

Ta objava v reviji Cells navaja uporabo celic HuH7 pri raziskovanju potenciala radionuklida, tj. renijevega perrhenata, proti HCC.

• Protivirusna aktivnost nanodelcev hitozana, ki enkapsulirajo kurkumin, proti virusu hepatitisa C genotipa 4a v človeških hepatomskih celičnih linijah

Ta študija je objavljena v reviji International Journal of Nanomedicine. V študiji so bile uporabljene celice HuH7 za raziskovanje protivirusne aktivnosti nanodelcev hitozana, ki vsebujejo kurkumin, proti genotipu 4a HCV.

HuH-7 Viri: Viri: protokoli, videoposnetki in drugo

Za gojenje in vzdrževanje celične linije HuH7 je na voljo veliko virov. Tukaj boste spoznali vire, ki so na voljo za razlago protokolov gojenja celic in transfekcije za HuH7, ter izobraževalne videoposnetke.

Protokoli za gojenje celic

Naslednji viri vam lahko pomagajo pri začetku gojenja in vzdrževanja linije HuH7.

• HuH-7 Cell Culture Info and Resources (Informacije o celični kulturi HuH-7 in viri): Natem spletnem mestu je na voljo veliko koristnih informacij, vključno s protokolom subkultiviranja celične linije HuH7, njenim shranjevanjem in ravnanjem z njo.

• Protokol gojenja celic HuH7

Protokoli za transfekcijo celic HuH7

Celice HuH7 se transficirajo na več načinov. V naslednjih virih je na voljo veliko informacij o protokolih transfekcije, potrebnih reagentih in kemikalijah, koristnih nasvetih in previdnostnih ukrepih.

Videoposnetki, povezani s celično linijo HuH7

Na voljo je veliko izobraževalnih videoposnetkov o osnovnem subkultiviranju, protokolih za nanašanje in transfekcijo ter drugih.

• Pasažiranje celic: Ta videoposnetek govori oosnovnem protokolu gojenja za to celično linijo.

Pričakujemo, da vam bodo informacije v tem članku pomagale pridobiti osnovno in napredno znanje o celični liniji HuH7, preden začnete delati z njo. Če želite te celice uporabiti pri svojem raziskovalnem delu, jih lahko naročite pri nas.

Pogosta vprašanja o celični liniji HuH7 in virusnih raziskavah