Celice U937 - model za raziskave monocitne levkemije in napredek
Celična linija U937, ki se pogosto uporablja kot model in vitro v biomedicinskih raziskavah, izhaja iz promonocitne linije in ponuja dragocen vpogled v celično dinamiko mieloidnih celic. Ta članek obravnava izvor, splošne značilnosti in različne načine uporabe celične linije U937, ki je bistvena za razumevanje molekularnih mehanizmov in signalnih poti v imunskih celicah, zlasti v okviru akutne mieloične levkemije (AML).
Izvor in splošne značilnosti celic U937
V tem poglavju bodo osvetljeni izvor in temeljne značilnosti celične linije U937. Odkrili boste bistvo levkemične celične linije U937, njeno celično identiteto, njeno izpeljavo in ključne značilnosti, zaradi katerih je ključni model v raziskavah.
Celice U937, ki sta jih leta 1976 iz plevralnega izliva 37-letnega kavkaškega moškega z generaliziranim histiocitnim limfomom vzpostavila Sundstrom in Nilsson, predstavljajo edinstven promonocitni fenotip [1]. Te celice imajo morfologijo, značilno za tipe monocitno-makrofagnih celic, z okroglo obliko in povprečnim premerom približno 14 μm, s površinskimi označevalci, kot je človeški protein DC-SIGN, kar je ključno za njihovo vlogo v imunoloških študijah. Zelo zanimiva je sposobnost diferenciacije celične linije U937 v različne imunske celice - vključno z monociti, makrofagi in celo dendritičnimi celicami - ob izpostavljenosti določenim dražljajem, saj ponuja dinamičen sistem za raziskovanje procesov diferenciacije celic.
Celični repertoar U937 vključuje tudi sposobnost izražanja amelogenina, označevalca, ki se pogosto preučuje v kontekstu predhodnih celic krvnega obtoka in ocenjevanja nenormalnih kromosomov, zlasti delov kromosoma 16, kar potrjuje njegov status bogatega vira v enciklopediji rakavih celičnih linij. S tehnikami, kot sta 3D celična kultura in napredno slikanje, celice U937 zagotavljajo razmere, ki so blizu vivo, kar raziskovalcem omogoča opazovanje obnašanja in interakcij celic v fiziološko ustreznejšem okolju.
Celična linija U937: Informacije o gojenju
Če poznate naslednje ključne točke za gojenje celic U937, bo vaše delo z njimi lažje in učinkovitejše. Naučili se boste: Kakšen je čas podvojitve celic U937? Ali je celična linija U937 adherentna ali suspenzijska? Kaj je gojišče U937? Kako gojite celice U937?
Ključne točke za gojenje celic U937
|
Čas podvojitve populacije: |
Povprečni čas podvojitve populacije celic U937 je 36 ur. Vendar pa se lahko giblje med 48 in 72 urami. |
|
Prilepljene ali v suspenziji: |
Makrofagi U937 so okrogle oblike in rastejo v suspenzijskih kulturah. |
|
Gostota naselitve: |
za celice U937 se priporoča gostota naselitve 1 x105 celic/mL. Za suspendirane celice ni potrebna raztopina za prehod. Razredčimo jih s svežim gojiščem in jih preštejemo. Celice posadimo z zahtevano gostoto celic v novo erlenmajerico. |
|
Rastno gojišče: |
Kultura celic U937 se vzdržuje v gojišču RPMI 1640. To gojišče je dopolnjeno z 2,0 mM L-glutamina, 2,0 g/L NaHCO3, 2,0 g/L L-glukoze in 10 % FBS za optimalno rast celic. Medij se zamenja 1 do 2-krat na teden. |
|
Pogoji rasti (temperatura, CO2): |
Za idealno rast celičnih kultur U937 je potreben vlažen inkubator s 37 °C in 5-odstotnim dovajanjem CO2. |
|
Shranjevanje: |
Celice U937 hranimo v parni fazi tekočega dušika ali pri temperaturi pod -150 °C, da ohranimo njihovo vitalnost dlje časa. |
|
Postopek zamrzovanja in medij: |
CM-1 ali CM-ACF se uporablja za zamrzovanje človeških makrofagnih celic linije U937. Priporoča se počasno zamrzovanje (postopno zniževanje temperature za 1 °C), da se zaščiti največja vitalnost celic. |
|
Postopek odtaljevanja: |
Zamrznjene viale hranimo v vodni kopeli pri 37 °C, dokler ne ostane majhen ledeni skupek. Celice dodamo s svežim gojiščem in centrifugiramo. Medij zavržemo, celično peleto pa ponovno suspendiramo in prelijemo v novo erlenmajerico. Celice U937 se sorazmerno hitro obnavljajo po zamrznitvi. |
|
Stopnja biološke varnosti: |
Za gojenje celic U937 se priporoča laboratorijsko okolje na ravni biološke varnosti 1. |
Prednosti in slabosti celic U937
Celice U937 imajo edinstveno mešanico prednosti in slabosti, zaradi katerih so idealno raziskovalno orodje. Pomembne prednosti in slabosti kulture celic U937 so obravnavane v nadaljevanju.
Prednosti
Glavne prednosti celične linije U937 so:
- Večja stabilnost: Celična linija U937 je zaradi svojega histiocitnega izvora v primerjavi s primarnimi krvnimi levkemičnimi celicami zelo stabilna. Poleg tega je te celice mogoče gojiti neomejeno dolgo in so genetsko homogene, zato služijo kot primeren model za raziskovalne študije.
- Diferenciacija: Celice U937 imajo sposobnost diferenciacije v druge imunske celice, kot so monociti, makrofagi ali dendritične celice, če so izpostavljene dražljaju. To pomaga pri razumevanju celičnih mehanizmov, ki so vključeni v ustvarjanje imunskih odzivov.
- Vzhodno za vzdrževanje: Celice U937 je enostavno gojiti in vzdrževati v raziskovalnih laboratorijih. Za gojenje celic U937 ni zapletenih postopkov ali protokolov.
Slabosti
Navajamo nekaj pomanjkljivosti, povezanih s celično linijo U937.
- Kromosomske nepravilnosti: Celice U937 imajo kromosomske aberacije, vključno s translokacijami. To lahko vpliva na rezultate poskusov in ponovljivost rezultatov.
Monocitna celična linija U937 za imunološke in hematološke raziskave
Uporaba celične linije U937 v raziskavah
Celice U937, celična linija histiocitnega limfoma, so neprecenljiv model za različne biološke raziskave. Posebej so cenjene zaradi svoje vloge pri preučevanju mieloidnih celic, zlasti kot model makrofagov, saj se lahko pod določenimi pogoji diferencirajo v makrofagom podobne celice. Celična linija U937 omogoča preučevanje delovanja makrofagov, vključno s fagocitno aktivnostjo in nevrobiologijo citokinov, kar je ključno za razumevanje vnetnih odzivov in imunske regulacije. Ta celična linija ima tudi podobne lastnosti kot primarni monociti, kar raziskovalcem omogoča, da raziskujejo nianse obnašanja imunskih celic brez spremenljivosti, ki je prisotna pri primarnih celicah.
- Citogenetika: Celice U937 so na področju citogenetske karakterizacije ključne pri preučevanju kromosoma 11 in delov kromosoma 16, zlasti glede zajemanja centromere in obnašanja homolognih kromosomov. Raziskovalci se na te celice opirajo pri preučevanju reorganizacije genoma in nestabilnosti genoma, ki sta bistvena za razumevanje osnov napredovanja raka, vključno s histiocitnim limfomom, iz katerega izhajajo celice U937. Celična linija zagotavlja natančne informacije o kariotipu, zato je odlično orodje za preučevanje nepravilnosti v kromosomih in preurejenih kromosomih, zlasti tistih, ki vključujejo preureditve kromosoma 20.
- Biologija monocitov/makrofagov: Celica U937 služi kot odličen model za pojasnjevanje funkcij in regulacije monocitov in makrofagov. To vključuje raziskovanje vidikov, kot so fagocitoza, predstavitev antigenov in proizvodnja citokinov. V študiji iz leta 2023 so bile celice U937 uporabljene za preučevanje vpliva glikomakropeptida na vnetni odziv v celicah človeških makrofagov. Ta raziskava je poudarila protivnetne lastnosti glikomakropeptida in pokazala zmanjšanje ravni citokinov v teh celicah [2].
- Raziskave o raku: Na področju onkologije so celice U937 ključnega pomena pri raziskovanju celičnih mehanizmov in signalnih poti, ki so podlaga za nastanek raka. Prav tako so ključne pri presejanju zdravil proti raku in ocenjevanju novih načinov zdravljenja raka. V študiji, ki odraža to uporabo, je bila celična linija mieloične levkemije U937 uporabljena za oceno protirakavih učinkov svežega in parjenega soka ohrovta. Ugotovitve te študije so pokazale, da sok spodbuja proapoptotične dejavnosti v rakavih celicah po poti, ki je odvisna od kaspaz [3].
- Toksikološke študije: Celice U937 se uporabljajo tudi za preučevanje citotoksičnih učinkov okoljskih onesnaževalcev in različnih kemikalij. V eni od študij so na primer celično linijo U937 med drugim uporabili za oceno potencialnih citotoksičnih učinkov polietilenske mikroplastike [4]. Ta študija skupaj z drugimi poudarja pomen celic U937 v toksikologiji, saj zagotavlja model za razumevanje interakcije snovi s človeškimi monocitnimi celicami in njihovega potencialnega vpliva na zdravje ljudi.
Z uporabo konfokalne laserske mikroskopije lahko raziskovalci vizualizirajo in kvantificirajo fagocitno aktivnost celic U937, kar pomaga pri fenotipizaciji njihovih odzivov na različne dražljaje, vključno s povzročitelji okužb. Ontologije celičnih linij in natančne informacije o kariotipih še povečajo natančnost takšnih študij.
Celice U937: Raziskovalne publikacije: raziskovalne publikacije
V nadaljevanju je navedenih nekaj zanimivih in pomembnih raziskovalnih študij o celicah U937.
Magnoflorin poveča pro-vnetne odzive, aktivirane z LPS, prek poti, odvisnih od MyD88, v makrofagih U937V tej študiji, objavljeni v reviji Planta Medica (2018), je bilo predlagano, da ima glavni bioaktivni metabolit, pridobljen iz rastline Tinospora crispa, velik potencial za povečanje imunskih odzivov v makrofagih U937.
Vpliv izvlečka semen Peganum harmala na dušikov oksid v monocitih in makrofagih U937Ta raziskovalni članek je bil objavljen v reviji International Journal of Medical Laboratory leta 2020. V tej študiji so raziskovalci ocenili potencialne učinke izvlečka semen Peganum harmala na proizvodnjo dušikovega oksida v monocitih in makrofagih U937.
Ocena potencialne toksičnosti polietilenske mikroplastike na celične linije človeškega izvoraV tej študiji, objavljeni v reviji Science of the Total Environment (2022), je bil ocenjen potencialni citotoksični učinek okoljskih onesnaževal, tj. polietilenske mikroplastike, na celične linije U937, THP-1 in druge tri človeške celične linije.
Vpliv izvlečkov listov in fitokonstituentov Vitex trifolia L. na proizvodnjo citokinov v človeških makrofagih U937Ta raziskava je bila objavljena leta 2020 v reviji BMC Complementary Medicine and Therapies. V študiji so preučevali učinke različnih izvlečkov, pripravljenih iz listov rastline Vitex trifolia L., na proizvodnjo citokinov v makrofagih U937.
Izpostavljenost nizkim odmerkom ionizirajočega sevanja zavira celični cikel in poti sinteze beljakovin v in vitro človeških primarnih keratinocitih in celičnih linijahU937Članek, objavljen v reviji PLOS One (2018), je preučeval potencialne učinke nizkih odmerkov ionizirajočega sevanja v celični liniji U937 in primarnih keratinocitih
Viri za celično linijo U937: Viri: protokoli, videoposnetki in drugo
Celice U937 se pogosto uporabljajo kot raziskovalno orodje. Tukaj je navedenih nekaj dragocenih virov, ki pojasnjujejo protokol gojenja in diferenciacije celic U937:
- Protokol diferenciacije celic U937: Ta dokument vsebuje protokol za diferenciacijo celic U937. Poleg tega vsebuje tudi protokol za gojenje celic človeške mieloične levkemije U937
- Subkultura suspenzijskih celic: To je videoposnetek, ki prikazuje splošni protokol za subkultiviranje suspenzijskih celičnih linij, kot je U937.
- Celična linija U937: Ta spletna stran vsebuje veliko informacij o celicah U937. Opisani so protokoli subkultiviranja, zamrzovanja in odmrzovanja za monocite in makrofage U937.
Pogosta vprašanja o aplikacijah za raziskave celične linije U937
Reference
- Chanput, W., V. Peters in H. Wichers, Celice THP-1 in U937. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: str. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages (Zaščitni učinek glikomakropeptida na vnetni odziv makrofagov U937). Živila, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak in Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway (Pro-leukemični učinki svežega in parjenega kitajskega ohrovta na celično linijo U937 ter njuni pro-apoptotični učinki po poti, odvisni od kaspaz. Živila, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines (Ocena potencialne toksičnosti polietilenske mikroplastike na celične linije, pridobljene iz človeka). Science of the Total Environment (Znanost o celotnem okolju), 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J. J. Mes in H. J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach (Celična linija THP-1: in vitro celični model za pristop imunske modulacije). International immunopharmacology, 2014. 23(1): str. 37-45.
