Celice PC-12 - Vpliv celic PC-12 na nevrobiološke in nevronske raziskave
PC-12 je imortalizirana linija nevronskih celic, ki jo poganjajo podgane in se uporablja v nevrobioloških raziskavah. Je dragoceno raziskovalno orodje za preučevanje diferenciacije in proliferacije nevronskih celic. Poleg tega raziskovalci te celice uporabljajo za preučevanje živčne fiziologije, celičnih signalnih poti in nevrotoksičnosti. Poleg tega se uporabljajo tudi pri testiranju in razvoju zdravil.
Splošne informacije in izvor celične linije PC-12
Pred začetkom dela na celični liniji je ključnega pomena razumevanje njenih splošnih lastnosti in izvora. V tem razdelku boste izvedeli pomembne informacije o celični liniji PC12. Tu boste izvedeli: Kaj je celična linija PC12 pri feokromocitomu? Kako se celice PC12 diferencirajo? Kakšen je izvor PC12? Kakšna je velikost celice PC12?
- Nevronske celice PC12 so podobne primarni kulturi fetalnih nevronov. Pridobljene so iz feokromocitoma nadledvične žleze podgane. Te celice so embrionalnega izvora in spominjajo na mešanico eozinofilnih in nevroblastičnih celic [1].
- Celice PC12 delujejo kot kateholaminske celice. Sintetizirajo, shranjujejo in izločajo dopamin in noradrenalin.
- Celice feokromocitoma (PC12) imajo premer od 10 do 12 µm.
- Celice PC-12 imajo poligonalno morfologijo.
- Celice PC-12 imajo homogeno in skoraj diploidno število kromosomov (n=40).
Kultivacija celic PC-12
Nevronski model celične linije PC12 se pogosto uporablja v nevroznanstvenih raziskavah. Za lažje in učinkovitejše gojenje morate poznati naslednje pomembne točke. V tem poglavju so navedeni gojišče PC-12, čas podvojitve, gostota setve, protokoli za gojenje celic in pogoji.
Ključne točke za gojenje celic PC-12
|
Čas podvojitve populacije: |
Čas podvojitve PC-12 je približno 40 ur. |
|
Prilepljene ali v suspenziji: |
Nevronske celice PC12 rastejo v majhnih skupkih v suspenziji. Slabo se oprijemajo neprevlečenih površin in tvorijo zaplate na kolagenu. |
|
Gostota naselitve: |
Gostota naselitve celične linije PC 12 je 1 x104 celic/cm2. Za suspenzijo se celice odstranijo s podlage s pipetiranjem s svežim gojiščem. Za pridobivanje posameznih celic se celice precedijo skozi iglo 22 in prelijejo v nove bučke. Pri celicah, gojenih na kolagenu, celice speremo s PBS in jih 10 minut inkubiramo v raztopini za prehod (TrypleExpress). Nato dodajte sveže gojišče in centrifugirajte celice. Nato previdno ponovno suspendirajte pelete in celice prelijte v posodo za gojenje. |
|
Rastno gojišče: |
Za gojenje celične linije PC 12 se uporablja gojišče RPMI 1640, ki vsebuje 10 % govejega fetalnega seruma, 2,1 mM stabilnega glutamina in 2,0 g/L NaHCO3. Medij se obnavlja 2- do 3-krat na teden. |
|
Pogoji rasti: |
Kultura PC-12 se vzdržuje v vlažnem inkubatorju pri 37 °C s 5-odstotnim dovajanjem CO2. |
|
Shranjevanje: |
Celice PC-12 shranjujemo v parni fazi tekočega dušika ali pri temperaturi pod -150 °C, da ohranimo njihovo vitalnost dlje časa. |
|
Postopek zamrzovanja in medij: |
Za zamrzovanje celic PC12 se uporabljata CM-1 ali CM-ACF. Uporablja se metoda počasnega zamrzovanja, ki omogoča, da se temperatura zniža za 1 °C. To preprečuje šok za celice in ohranja njihovo sposobnost preživetja. |
|
Postopek odtaljevanja: |
Zamrznjene celice PC-12 odmrznemo v vodni kopeli pri 37 °C. Nato celicam dodamo sveže gojišče in jih centrifugiramo. To pomaga odstraniti elemente zamrzovalnega medija. Zbrane celice ponovno suspendiramo in jih damo v erlenmajerico s svežim rastnim gojiščem. Obnova zamrzovanja traja skoraj 24 ur. |
|
Raven biološke varnosti: |
Za gojenje nevronskih celic PC12 je potreben laboratorij 1. stopnje biološke varnosti. |
Celična linija PC-12: Prednosti in omejitve
Celična linija PC-12 ima nekaj posebnosti, po katerih se razlikuje od drugih nevronskih celičnih linij. V tem poglavju bodo predstavljene prednosti in omejitve, povezane z uporabo te celične linije v raziskavah.
Prednosti
- Enostavno gojenje: Celice PC-12 so robustne in razmeroma enostavne za gojenje, zato so dostopne za različne laboratorijske prostore in raziskovalne namene.
- Diferenciacija nevronov: Lahko jih spodbudimo, da se diferencirajo v nevronom podobne celice, kar je odličen model za preučevanje nevronskega razvoja, diferenciacije in procesov, povezanih z nevrogenezo.
- Vsestranskost pri raziskavah: Celice PC-12 se uporabljajo v številnih nevrobioloških študijah, vključno z nevrotoksičnostjo, nevroprotekcijo in mehanizmi, na katerih temeljijo nevrodegenerativne bolezni.
- Visoka učinkovitost transfekcije: Zaradi visoke učinkovitosti transfekcije so primerne za študije, ki vključujejo izražanje in delovanje genov, kar olajša genetsko manipulacijo.
Omejitve
- Nečloveški izvor: Njihovo nečloveško poreklo omejuje njihovo uporabnost na nekaterih področjih raziskav, specifičnih za človeka, in morda ne predstavljajo v celoti človeške živčne fiziologije.
- Heterogenost: Po diferenciaciji lahko celice PC-12 kažejo znatno heterogenost v morfologiji in delovanju, kar lahko oteži razlago eksperimentalnih rezultatov.
- Končna življenjska doba: Čeprav je celice PC-12 razmeroma enostavno gojiti, imajo omejeno življenjsko dobo, kar lahko predstavlja izziv za dolgoročne poskuse.
Celična linija PC-12: Vsestransko orodje za nevrobiološke raziskave in raziskave raka
Celične linije PC12, ki izvirajo iz podganjega feokromocitoma, imajo ključno vlogo v nevrobioloških raziskavah, saj so priznane zaradi svojih nevronskih značilnosti, kot je rast nevritov kot odziv na živčni rastni faktor (NGF). Vsestranskost celic PC12 se v nevrobiologiji pogosto uporablja za raziskovanje nevronske diferenciacije, odzivov na nevrotrofične dejavnike in ocene nevrotoksičnosti. Zaradi te edinstvene nagnjenosti k diferenciaciji v nevronom podobne celice ob izpostavljenosti NGF so nepogrešljive za raziskovalce, ki se ukvarjajo s kompleksnostjo živčnega sistema.
Nevroregeneracija in diferenciacija celic
Zanimivo je, da je študija raziskala vpliv matičnih celic zobne pulpe in iz njih pridobljenih dejavnikov na diferenciacijo, preživetje in ekspanzijo celic PC12, s čimer je razkrila obetavne poti za nevroregeneracijo [3]. Druga raziskava je izpostavila osteokalcin, beljakovino kostnega izvora, ki je znana po svoji sposobnosti vezave kalcija, kot promotor preživetja, proliferacije in diferenciacije v celicah PC12 [4], kar je poudarilo potencial te beljakovine pri izboljšanju lastnosti nevronov.
Preverjanje zdravil in nevroprotekcija
Uporabnost celic PC12 se razširi na presejanje zdravil, zlasti za ocenjevanje nevroprotektivnih in nevrodegenerativnih spojin, kar pomeni kritično fazo v iskanju novih načinov zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni. Raziskava je na primer poudarila nevroprotektivne lastnosti α-bisabolola v modelu Parkinsonove bolezni, ki uporablja celice PC12, in dokazala sposobnost α-bisabolola, da ublaži amiloidogenezo in apoptozo ter hkrati modulira nevrotoksične učinke amiloida beta [5].
Celična preobrazba in nevronska omrežja
Proces diferenciacije celic PC-12 v nevronom podobne enote se začne z NGF, ključnim proteinom, ki je bistven za rast in preživetje nevronov. Izpostavljenost celic PC-12 NGF aktivira zapletene znotrajcelične poti, ki so podlaga za njihovo transformacijo. Ta metamorfoza je postopno razkrivanje celičnega potenciala, ki ga je mogoče opazovati pod mikroskopom, ko celice širijo nevrite in oblikujejo povezave, podobne nevronskim mrežam.
Morfološke spremembe in nevronski fenotip
Diferenciacija povzroči pomembne morfološke in funkcionalne spremembe celic PC-12. Od začetne okrogle ali rahlo podolgovate oblike, ki rastejo v suspenziji ali kot adherentni monosloj, jih zdravljenje z NGF pripelje do tega, da pokažejo razširjene nevrite, kar pomeni globok premik k nevronskemu fenotipu. Ti nevritni izrastki so ključnega pomena za celično komunikacijo in interakcijo ter odražajo povezanost, ki je značilna za nevronska tkiva.
Raziskave raka in celični mehanizmi
V raziskavah raka je nevronski model, ki ga ponujajo celice PC12, pomemben zaradi njihovega tumorskega izvora. Te celice so ključne pri raziskovanju mehanizmov proliferacije, invazije in migracije rakavih celic. V študiji iz leta 2020 so preučevali vpliv izvlečka Ferula assa-foetida na proliferacijo celic PC12, kar je osvetlilo njegovo potencialno terapevtsko uporabo [7].
Raziskave kapi in nevroprotektivne strategije
Poleg tega celice PC12 ADH, varianta, ki se oprijemljejo kulturnih površin, omogočajo poglobljene analize morfologije celic in odzivov na dražljaje, kot je pomanjkanje kisika in glukoze, ter služijo kot bistven model za raziskave možganske kapi in vrednotenje nevroprotektivnih sredstev. Hitro podvajanje celic PC12, ki traja od 24 do 48 ur, poudarja njihovo učinkovitost v dinamičnih študijah, kjer je hitrost razmnoževanja celic ključnega pomena.
Sklepne pripombe o uporabi celic PC12
V bistvu so celice PC12 in njihovi derivati vsestranski model za široko paleto raziskovalnih aplikacij, ki zajemajo nevrobiologijo, odkrivanje zdravil in študije raka. Vsaka aplikacija ponuja kritičen vpogled v celične odzive, ki utira pot terapevtskim inovacijam in izboljšuje naše razumevanje zapletenih bioloških procesov.
Pridobite robustno in vsestransko celično linijo PC-12: Idealna za nevronske raziskave in enostavna za gojenje
Poudarjene raziskave z uporabo celic PC-12
Celice PC-12, pridobljene iz feokromocitoma nadledvične žleze podgane, so pogosto uporabljen model v nevrobiologiji, saj omogočajo vpogled v diferenciacijo živcev, nevrotoksičnost in drugo. V nadaljevanju je predstavljenih nekaj pomembnih študij, ki so vključevale te celice:
- Fenetil ester kofeinske kisline (CAPE) in nevroprotekcija v celicah PC-12: Ta raziskava iz leta 2017 v reviji Neurotoxicity Research raziskuje, kako lahko CAPE ublaži nevrotoksičnost, povzročeno s cisplatinom, v celicah PC-12, kar kaže na potencialni terapevtski pristop za periferno nevropatijo
- Nevroprotektivni učinki krilovega olja na celice PC-12: Ta študija, objavljena v reviji Nutrition Research leta 2018, raziskuje nevroprotektivne lastnosti krilovega olja proti toksičnosti, povzročeni z metamfetaminom, v celicah PC-12 in poudarja njegov potencial v boju proti oksidativnemu stresu in apoptozi
- Izvleček cvetov Apios Americana Medik in nevrotoksičnost celic PC-12: Ta članek iz leta 2019 o toksikologiji hrane in kemikalij prikazuje, kako lahko izvleček cvetov Apios Americana Medik zaščiti celice PC-12 pred poškodbami,povzročenimi zH2O2,z modulacijo procesov avtofagije
- Vloga angiotenzina II pri avtofagiji in apoptozi v celicah PC-12: Ta študija iz leta 2019 v reviji Brain Research obravnava, kako lahko angiotenzin II sproži avtofagijo in apoptozo v celicah PC-12, kar predstavlja model za raziskave Alzheimerjeve bolezni
- Ocenjevanje toksičnosti nanodelcev glicerola monooleata v celicah PC-12: Ta raziskava, ki je bila leta 2018 objavljena v reviji International Journal of Pharmaceutics, ocenjuje toksičnost nanodelcev glicerola monooleata in zagotavlja vpogled v njihov varnostni profil za nevronske aplikacije
Izčrpni viri za raziskave celic PC-12
Dostopajte do različnih virov za poglobljeno razumevanje in manipulacijo celic PC-12, ki vključujejo tehnike celičnih kultur, protokole diferenciacije in drugo:
- Vodnik za diferenciacijo celic PC-12: Ta članek vsebuje temeljit pregled protokola za diferenciacijo celic PC12 z NGF, vključno z metodologijami za teste, povezane z diferenciacijo
- Video vadnica o transfekciji celic PC-12: V tem podrobnem video vodniku, ki je idealen tako za začetnike kot izkušene raziskovalce, odkrijte zapletenost transfekcije celic PC12
- Osvojitev kulture celic PC-12: V tem izčrpnem protokolu, ki je bistvenega pomena za ohranjanje zdravih celičnih kultur, se poglobite v nianse subkultiviranja celic PC-12
Pogosta vprašanja o celični liniji PC-12: Pogledi na gojenje, diferenciacijo in uporabo v raziskavah
Reference
- Wu, C., et al., Icariin spodbuja obnovo celic PC12 z zaviranjem stresa endoplazemskega retikuluma. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Dental pulp stem cells stimulate neuronal differentiation of PC12 cells (Izvorne celice zobne pulpe spodbujajo nevronsko diferenciacijo celic PC12). Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al., Osteocalcin promotes proliferacijo, diferenciacijo in preživetje celic PC12. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al., Anti-amiloidogeni in anti-apoptotični učinek α-bisabolola proti nevrotoksičnosti, povzročeni z Aβ, v celicah PC12. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici in G. Guroff, Regulation of the differentiation of PC12 pheochromocytoma cells (Regulacija diferenciacije celic feokromocitoma PC12 ). Environ Health Perspect, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al., Antiproliferativni učinki izvlečka Ferula assa-foetida's extract on PC12 and MCF7 cancer cells. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.