Celice HuH7: Vstopna točka v raziskave hepatoma in virusa HCV

Celična linija HuH7, pridobljena iz človeškega hepatoma, predstavlja nesmrteno zbirko tumorigenih epitelijskih celic. Ta linija, skupaj z njenimi derivati HuH7.5 in HuH7.5.1, služi kot praktični nadomestek za primarne hepatocite v eksperimentalnih kontekstih. Uporablja se predvsem 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 nujno razumeti njen izvor, ključne značilnosti in optimalne pogoje gojenja.

Celično linijo HuH7 sta leta 1982 ustanovila Sato, J, in Nakabayshi, H, izpeljana iz visoko diferencirane linije rakavih hepatocitov. Izvirala je iz hepatoceličnega karcinoma pri 57-letnem japonskem moškem. Celice HuH7, za katere je značilna sposobnost proizvajanja različnih fiziološko pomembnih snovi, kot sta albumin in alfa-fetoprotein, kažejo visoko dovzetnost za okužbo s HCV, zaradi česar so primerne za uporabo v sistemih replikonov HCV. Ta lastnost naredi celično linijo dragoceno za presejanje in razvoj terapij proti HCV. Celice HuH7 imajo epitelijsko podobno morfologijo s šesterokotno obliko in se med rastjo prilepijo na površine ter tvorijo 2D monosloje. Celice HuH7 imajo v povprečju premer 21,9 µm in so na videz večje ter sploščene. Celična linija HuH7 se odlikuje po heterogenem številu kromosomov, ki običajno znaša med 55 in 63, kar odraža genetsko variabilnost znotraj celične populacije. Ta heterogenost je posledica selektivnih pritiskov, s katerimi se srečujejo med celično kulturo, in se lahko razlikuje glede na različne laboratorijske pogoje.

Primerjalna analiza: celični liniji HuH7 in HuH7.5

Celična linija HuH7.5, ki izhaja iz HuH7, se razlikuje predvsem zaradi mutacije zamenjave aminokisline v genu RIG-I (DDX58), ki je ključnega pomena za intracelularni protivirusni odziv. Ta mutacija poveča dovzetnost celic HuH7.5 za replikacijo genomskega in subgenomskega HCV RNA, kar jo v smislu uporabnosti v viroloških raziskavah loči od izvorne celične linije HuH7.

Gojenje celic HuH7: osnovni protokoli za optimalno rast

Celice HuH7, ki so nepogrešljive v številnih raziskavah, za uspešno rast potrebujejo natančno določene pogoje gojenja. V tem poglavju se poglobimo v temeljne vidike gojenja celic HuH7, da se zagotovi ohranitev njihove fiziološke relevantnosti v znanstvenih raziskavah.

Dinamika časa podvojitve

Čas podvojitve za celice HuH7 je običajno 24 ur, čeprav lahko razlike v gojiščih za celice to obdobje podaljšajo na 36–48 ur, kar poudarja vpliv okoljskih pogojev na celično proliferacijo.

Lastnosti adhezije

Celice HuH7 večinoma tvorijo dvodimenzionalni monosloj, ki se adhezira na površine kultivacijskih plošč in kolb, kar poudarja njihovo prednost stabilnega fizičnega substrata pred suspenzijskimi kulturami.

Optimalna gostota posevka

Ohranjanje konfluence celic HuH7 v območju 30–90 % je ključnega pomena za preprečevanje upada stopenj proliferacije nad 90 % konfluence. Subkultiviranje z Accutase olajša odlepljanje, kar omogoča sejanje v gostotah, prilagojenih eksperimentalnim potrebam, od optimalne (2×10⁴ celic/cm²) do nasičene (6×10⁴ celic/cm²) ravni.

Prehranske potrebe

Dulbeccov modificirani Eagleov medij (DMEM) z visoko vsebnostjo glukoze in dopolnjen z 10 % fetalnim govejim serumom (FBS) zagotavlja idealno prehransko okolje za celice HuH7. Redna obnova medija, idealno 2–3-krat tedensko, je ključnega pomena za trajno zdravje celic.

Okoljske razmere

Vlažen inkubator, nastavljen na 5 % CO₂ in 37 °C, optimalno podpira kulturo celic HuH7, saj simulira fiziološke pogoje, ki spodbujajo celične aktivnosti.

Dolgoročno shranjevanje

Za daljše shranjevanje je treba celice HuH7 shraniti v plinski fazi tekočega dušika, kar zagotavlja njihovo sposobnost preživetja za prihodnje raziskave.

Krioprezervacija in obnovitev

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

Upoštevanje varnostnih ukrepov

Za ravnanje in razmnoževanje celične linije HuH7 se priporoča upoštevanje protokola biološke varnosti stopnje 1, ki je v skladu z varnostnimi in etičnimi standardi v laboratorijskem okolju.

Z upoštevanjem teh natančno opredeljenih pogojev gojenja lahko raziskovalci zagotovijo močno rast in fiziološko relevantnost celic HuH7 v svojih znanstvenih raziskavah, kar utira pot za prelomna odkritja v raziskavah hepatoma in virusa hepatitisa C.

Raziščite celice HuH7 za svoje znanstvene preboje

Celice HuH7: prednosti in slabosti

Celična linija HuH7 ponuja hkrati prednosti in omejitve. Oglejmo si potencialne prednosti in slabosti te celične linije, saj vam to lahko pomaga pri odločitvi, ali je primerna za vaše poskuse.

Prednosti celične linije HuH7

Celice HuH7 imajo številne značilnosti, zaradi katerih so privlačne za raziskovalne namene.

• Enostavno razmnoževanje: Za razliko od drugih človeških hepatomskih celičnih linij se celična linija HuH7 lahko enostavno goji brez dodajanja seruma; vendar 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.
• Prilagodljivost transfekcije: Celična linija HuH7 se pogosto uporablja za transfekcijo zaradi svoje visoke sprejemljivosti 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 transporterjev zdravil in razumevanju interakcije nekaterih zdravil z MRP-ji (proteini, povezani z odpornostjo proti več zdravilom).
• Razvoj mišjega modela s ksenotransplantatom: Celice HuH7 so bile uporabljene za izdelavo mišjega modela s ksenotransplantatom, ki izhaja iz celične linije. Ta živalski model lahko raziskovalcem ponudi dragocene vpoglede v zaviralce proteinske kinaze 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

Z gojenjem celične linije HuH7 so povezane nekatere omejitve.

Mikrobna kontaminacija: Bakterijska kontaminacija je najpogostejši problem pri gojenju celic. Ko pride do okužbe, jo je mogoče prepoznati po spremembi pH in motnosti gojišča. Med bakterijskimi kontaminacijami kontaminacija z mikoplazmo običajno ni očitna. Vendar pa počasi vpliva na morfologijo, gensko ekspresijo in druge lastnosti 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 gensko ekspresijo, kar lahko zmanjša ponovljivost rezultatov. Za celično linijo HuH7 je treba število pasazov ohraniti pod 20–25.

Uporaba celic HuH-7

Ta celična linija, pridobljena iz človeškega hepatoma, ponuja številne možnosti za raziskave. Tukaj opisujemo nekaj raziskovalnih področij, na katerih se uporablja celična linija HuH7.

1. Odpornost na zdravila: HuH7 je celična linija hepatoceličnega karcinoma (HCC), ki se lahko uporablja za preučevanje odpornosti na zdravila proti potencialnim zdravljenjem raka jeter. V študiji, izvedeni leta 2021, so bile uporabljene celice HuH7, ki so bile eksperimentalno narejene odporne na sorafenib, za razvoj novih in učinkovitih terapij, tj. samomontirnih peptidov, ki se kopičijo v mitohondrijih.

2. Genetski vpogledi in molekularno profiliranje s celicami HuH7: Različne celične linije HuH7, vključno z različnimi derivati in variantami, so omogočile globlje razumevanje genske ekspresije in vloge specifičnih genomskih markerjev pri bolezni. Tehnike, kot je Ramanova spektroskopija, ki jo zagovarjajo raziskovalci, kot je Evgeny Gladilin, so bile uporabljene na celicah HuH7 za molekularno in celično profiliranje, kar je razkrilo vpoglede v celični odziv na virusno okužbo. Potencial Ramanove spektroskopije, v kombinaciji z metodami, kot je kvantitativna proteomika, je olajšal raziskovanje odzivov gostiteljskih celic, vključno z odzivom na interferon in spremembami v lipidnih kapljicah, ki so ključne za razumevanje replikacije HCV in učinka SARS. Izražanje različnih onkogenih markerjev se lahko preuči, da bi razumeli njihovo vedenje v odzivu na katero koli zdravljenje, kot na primer v študiji, ki je uporabila celice HuH7 za preučevanje učinka spojine kaempferola na vzorec izražanja genov MMP9 in poti AKT. Te poti uravnavajo metastaze in invazivnost hepatoceličnega 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 v presejalnih in razvojnih študijah zdravil proti raku jeter. Izvedenih je bilo več študij za preučitev zaviralnega potenciala številnih rastlinskih izvlečkov, rastlinskih spojin, nanodelcev in drugih terapevtskih sredstev proti HCC. Študija, izvedena leta 2022, je preučevala proapoptotične in protirakave lastnosti radionuklida proti hepatoceličnemu karcinomu z uporabo celične linije HuH7.

4. Celice HuH7: osrednja točka v raziskavah virusov in celični analizi Celice HuH7 so postale temelj v študijah virusnih 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 znatno izboljšal naše zmožnosti za preučevanje zapletenega procesa replikacije HCV in gostiteljskih dejavnikov, ki so bistveni za okužbo s HCV. To vključuje preučevanje učinkovitosti replikacije HCV RNA in proizvodnje okužnih virionov. Različne linije celic HuH7, vključno s senescentnimi in okuženimi variantami, zagotavljajo raznoliko paleto za preučevanje raznolikosti okužbe, širjenja virusov in mehanizmov zaviranja proti virusom, kot je SARS.

Skratka, študija celic HuH7 zajema široko paleto znanstvenih raziskav, od molekularnih mehanizmov, na katerih temeljijo virusne okužbe, do podrobnih celičnih odzivov, ki jih sprožijo ti patogeni. Skozi prizmo raziskav HuH7 znanstvena skupnost še naprej razkriva kompleksno dinamiko interakcij med gostiteljem in virusom, kar prispeva k napredku protivirusnih strategij in našemu razumevanju celičnih determinant pri virusnih boleznih.

Objave o HuH-7

Obstaja veliko publikacij, ki uporabljajo celično linijo HuH7 za različne namene. Tukaj smo navedli nekaj nedavnih in pomembnih publikacij.

• Uporaba samoorganizirajočih se peptidov, usmerjenih v mitohondrije, kot novega načina zdravljenja celic hepatoceličnega karcinoma, odpornih na sorafenib.

Ta študija je bila objavljena v reviji Nature Scientific Reports leta 2021. V študiji so uporabili eksperimentalno indukcijske celice hepatoceličnega karcinoma, odporne na sorafenib (celična linija HuH7), da bi preučili proapoptotične in protitumorske učinke nedavno razvitih Mito-FF (peptidov za samosestavljanje, ki se kopičijo v mitohondrijih).

• Kaempferol zavira migracijo človeških celic hepatoceličnega karcinoma z zaviranjem MMP-9 in Akt signalizacije

Ta članek so leta 2021 v reviji Environmental Toxicology objavili Po-Chung Ju in sodelavci. V tej študiji so raziskovalci preučevali protimetastatični potencial rastlinske spojine, kaempferola, proti celicam hepatoceličnega karcinoma (HuH7). Poleg tega so preučevali tudi signalne poti, ki uravnavajo metastaze in invazijo celic raka na jetrih.

• Daphnetin zavira preživetje celic hepatoceličnega karcinoma z uravnavanjem signalne poti Wnt/β-katenin

Ta članek je bil objavljen v reviji Drug Development Research leta 2022. Ta študija pojasnjuje protirakovo vlogo spojine daphnetin proti HCC. Ta rastlinska spojina zavira signalno pot Wnt/β-katenin, da omeji rast rakavih celic.

• RGFP966 zavira rast in migracijo tumorja z zaviranjem izražanja EGFR v celicah hepatoceličnega karcinoma in vitro

Ta raziskovalni članek, objavljen v reviji Drug Design, Development, and Therapy, opisuje vlogo signalizacije EGFR pri rasti in metastaziranju hepatoceličnega karcinoma. V študiji so uporabili celice HuH7 za preučevanje zaviralnega učinka RGFP966, zaviralca histonske deacetilaze 3 (HDAC3), proti HCC prek zaviranja genov poti EGFR.

• Renijev perrenat (188ReO4) je povzročil apoptozo in zmanjšal rakav fenotip v celicah raka jeter

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

• Protivirusna aktivnost nanodelcev hitozana, ki vsebujejo kurkumin, proti virusu hepatitisa C genotipa 4a v človeških celicah hepatoma

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

Viri za HuH-7: protokoli, videi in več

Na voljo je veliko virov za gojenje in vzdrževanje celične linije HuH7. Tukaj boste izvedeli več o virih, ki so na voljo za razlago protokolov gojenja celic in transfekcije za HuH7, ter o izobraževalnih videoposnetkih.

Protokoli za gojenje celic

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

• Informacije in viri o gojenju celic HuH-7: Ta spletna stran vsebuje veliko koristnih informacij, vključno s protokolom za subkultiviranje celične linije HuH7, njenim shranjevanjem in ravnanjem z njo.

• Protokol za gojenje celic HuH7

Protokoli transfekcije HuH7

Celice HuH7 se transfektirajo na več načinov. Naslednji viri ponujajo veliko informacij o protokolih transfekcije, potrebnih reagentih in kemikalijah, koristnih nasvetih in varnostnih ukrepih.

Videoposnetki v zvezi s celično linijo HuH7

Na voljo je veliko izobraževalnih videov o osnovnih protokolih subkultiviranja, nanašanja na plošče in transfekcije ter še več.

• Prenos celic: Osnove celične kulture: Ta video posnetek obravnava osnovni protokol gojenja celic za to celično linijo.

Upamo, da vam bodo informacije iz tega članka pomagale pridobiti osnovno in napredno znanje o celični liniji HuH7, preden se lotite dela z njo. Če želite te celice uporabiti v svojem raziskovalnem delu, jih lahko naročite pri nas.

Pogosta vprašanja o celični liniji HuH7 in raziskavah virusov