สายเซลล์ MRC-5: ไฟโบรบลาสต์จากปอดทารกในครรภ์มนุษย์ในการวิจัยไวรัส

เซลล์ MRC-5 เป็นเซลล์ไลน์มนุษย์แบบไดพลอยด์ที่ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตวัคซีนไวรัส รวมถึงวัคซีนไวรัสตับอักเสบเอ ไวรัสโปลิโอ และไวรัสพิษสุนัขบ้า ตลอดจนในงานวิจัยทางชีวการแพทย์ เซลล์เหล่านี้เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการศึกษาการติดเชื้อไวรัสและโรคต่าง ๆ อีกทั้งยังมีบทบาทสำคัญในการคัดกรองยาและการทดสอบประสิทธิภาพ บทความที่ครอบคลุมนี้จะให้รายละเอียดที่สำคัญเกี่ยวกับเซลล์ไลน์มนุษย์แบบไดพลอยด์ MRC-5 เพื่อสนับสนุนการวิจัยของคุณ

ลักษณะทั่วไปและแหล่งกำเนิดของเซลล์ MRC-5

การเข้าใจต้นกำเนิดและลักษณะทั่วไปของเซลล์ไลน์มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงการนำไปใช้ในงานวิจัย. ส่วนนี้จะศึกษาลึกถึงลักษณะของไฟโบรบลาสต์และการได้มาซึ่งเซลล์ MRC-5. คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ:

• แหล่งกำเนิด:เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้ถูกพัฒนาขึ้นในปี 1966 โดย J.P. Jacobs จากเนื้อเยื่อปอดของทารกเพศชายชาวคอเคเชียนอายุครรภ์ 14 สัปดาห์ ไม่ใช่ปี 1996 ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้
• ลักษณะรูปร่างของเซลล์ MRC-5:เซลล์ MRC-5 มีลักษณะรูปร่างคล้ายไฟโบรบลาสต์
• เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์:เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ MRC-5 อยู่ที่ประมาณ 18 ไมโครเมตร
• คาริโอไทป์:MRC-5 มีคาริโอไทป์แบบไดพลอยด์ปกติ โดยมีจำนวนโครโมโซมแบบโมดอลเป็น 46 ซึ่งปกติของเซลล์ไลน์มนุษย์ปกติ

แนวทางการเพาะเลี้ยงเซลล์ไลน์ MRC-5

การเพาะเลี้ยงเซลล์ไลน์ MRC-5 อย่างมีประสิทธิภาพจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของเซลล์เหล่านี้ ด้านล่างนี้คือประเด็นสำคัญที่ควรพิจารณาเพื่อให้การเพาะเลี้ยงประสบความสำเร็จ:

• เวลาการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่า: สายเซลล์ MRC-5 มีเวลาการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าประมาณ 45 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับสภาพการเพาะเลี้ยง เวลาดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงได้ระหว่าง 35 ถึง 45 ชั่วโมง

• ลักษณะการเกาะติด: เซลล์ทารกในครรภ์ MRC-5 มีการเกาะติด จำเป็นต้องยึดเกาะกับพื้นผิวเพื่อการเจริญเติบโต ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของเซลล์ไฟโบรบลาสต์

• ความหนาแน่นของเซลล์ที่เหมาะสม: สำหรับการเพาะเลี้ยง แนะนำให้ใช้ความหนาแน่นที่เหมาะสมที่ 1 x 10^4 เซลล์/cm^2 กระบวนการย้ายเซลล์เกี่ยวข้องกับการล้างเซลล์ที่เกาะติดด้วย PBS, การรักษาด้วย Accutase เป็นเวลา 8-10 นาทีเพื่อแยกเซลล์, ตามด้วยการปั่นเหวี่ยง เซลล์ที่ตกตะกอนจะถูกแขวนลอยในอาหารเลี้ยงเซลล์และถ่ายโอนไปยังขวดใหม่สำหรับการเพาะเลี้ยงต่อไป

• อาหารเลี้ยงเชื้อ: อาหารเลี้ยงเชื้อที่แนะนำสำหรับเซลล์ MRC-5 คือ EMEM ที่เสริมด้วยเซรั่มจากเลือดวัวตัวเมียในปริมาณ 10%, NaHCO3 2.2 กรัม/ลิตร, L-glutamine 2 มิลลิโมลาร์ และ Earle's Balanced Salt Solution (EBSS)

• เงื่อนไขการเพาะเลี้ยง: รักษาวัฒนธรรมในตู้เพาะเชื้อที่มีความชื้นที่อุณหภูมิ 37°C พร้อมด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 5% เพื่อจำลองสภาวะทางสรีรวิทยา

• เงื่อนไขการเก็บรักษา: สำหรับการเก็บรักษาในระยะยาว เซลล์ MRC-5 ควรเก็บไว้ในเฟสไอของไนโตรเจนเหลว หรือที่อุณหภูมิต่ำกว่า -150°C

• การแช่แข็งและการละลาย: ใช้สารแช่แข็ง CM-1 หรือ CM-ACF โดยใช้วิธีการแช่แข็งช้าเพื่อรักษาความมีชีวิตของเซลล์ สำหรับการละลาย ให้อุ่นเซลล์ในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 37°C จนกระทั่งเหลือเป็นก้อนน้ำแข็งขนาดเล็ก จากนั้นย้ายไปยังสารเลี้ยงเซลล์ใหม่และปั่นเหวี่ยงเพื่อกำจัดสารป้องกันความเย็น ละลายเซลล์ในสารเลี้ยงเซลล์ใหม่ก่อนนำไปเพาะเลี้ยงในภาชนะเพาะเลี้ยงใหม่

• ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ: การจัดการและการบำรุงรักษาวัฒนธรรม MRC-5 ต้องดำเนินการในห้องปฏิบัติการระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ 1 เพื่อให้แน่ใจว่ามีการปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด

แนวทางเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยนักวิจัยในการดูแลรักษาสายเซลล์ MRC-5 ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด เพื่อส่งเสริมให้เกิดผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้และสามารถทำซ้ำได้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของพวกเขา

สายพันธุ์เซลล์ MRC-5: ข้อดีและข้อจำกัด

เช่นเดียวกับเซลล์ไลน์อื่น ๆ เซลล์มนุษย์ MRC-5 ซึ่งเป็นเซลล์ไดพลอยด์มีทั้งข้อดีและข้อเสียมากมาย ในส่วนนี้ เราจะพิจารณาข้อดีและข้อเสียบางประการที่อาจช่วยให้คุณตัดสินใจใช้เซลล์นี้ในงานวิจัยของคุณ

ข้อดี

ข้อได้เปรียบหลักของเซลล์ MRC5 คือ:

• สายเซลล์ปกติที่สกัดจากมนุษย์

  เซลล์เอ็มอาร์ซี-5 (MRC-5) ได้มาจากเนื้อเยื่อปอดของทารกในครรภ์มนุษย์ปกติ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับนักวิจัยที่ศึกษาโรคเฉพาะของมนุษย์ ด้วยคุณสมบัติเป็นเซลล์ไลน์ปกติแบบไดพลอยด์ เซลล์เอ็มอาร์ซี-5 จึงจำลองสรีรวิทยาและการตอบสนองของเซลล์มนุษย์ได้อย่างใกล้เคียง จึงเป็นแบบจำลองที่แม่นยำกว่าสำหรับงานวิจัยทางชีวการแพทย์และเภสัชกรรมเมื่อเทียบกับเซลล์ไลน์มะเร็งหรือเซลล์ไลน์ที่เปลี่ยนแปลงไป

• ความไวต่อไวรัส

  เซลล์ไฟโบรบลาสต์ MRC-5 แสดงความไวสูงต่อไวรัสหลายชนิดในมนุษย์ รวมถึงไวรัสที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อทางเดินหายใจและโรคต่างๆ เช่น ไข้หวัดใหญ่และโคโรนาไวรัส ลักษณะนี้ทำให้เซลล์เหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการศึกษาพยาธิกำเนิดของไวรัส การคัดกรองยาต้านไวรัส และการพัฒนาวัคซีนไวรัส ความสามารถของเซลล์ MRC-5 ในการสนับสนุนการจำลองแบบของไวรัสอย่างมีประสิทธิภาพช่วยให้นักวิจัยเข้าใจกลไกที่อยู่เบื้องหลังการติดเชื้อไวรัสและประเมินประสิทธิภาพของยาที่อาจใช้รักษาได้

ข้อจำกัด

อายุการใช้งานจำกัด:  แม้จะมีประโยชน์ แต่เซลล์ไลน์ MRC-5 ซึ่งเป็นเซลล์ไฟโบรบลาสต์ มีอายุการใช้งานจำกัดในหลอดทดลอง โดยทั่วไปจะเพิ่มจำนวนประมาณ 42 ถึง 46 ครั้งก่อนที่จะเข้าสู่ภาวะชราภาพจากการแบ่งตัว ความสามารถในการแบ่งตัวที่จำกัดนี้เป็นอุปสรรคต่อการทดลองระยะยาวที่ต้องการการเพาะเลี้ยงเซลล์อย่างต่อเนื่องนักวิจัยจำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับระยะเวลาของการทดลองและวางแผนให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเซลล์ที่เกิดจากการแก่ของเซลล์ (senescence) นอกจากนี้ ระยะเวลาการมีชีวิตที่จำกัดของเซลล์ MRC-5 ยังจำเป็นต้องมีการเติมเซลล์ที่เพาะเลี้ยงใหม่เป็นระยะ ๆ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำของการทดลอง

การประยุกต์ใช้เซลล์ MRC-5 ในการวิจัย

ความก้าวหน้าในการวิจัยยาต้านไวรัสและการพัฒนาวัคซีนโดยใช้เซลล์ MRC-5

เซลล์ MRC-5 ซึ่งมีต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อปอดของทารกในครรภ์ที่ถูกทำแท้งอายุ 14 สัปดาห์ ได้กลายเป็นรากฐานสำคัญในวงการวิจัยต้านไวรัสและการพัฒนาวัคซีน สายพันธุ์เซลล์ดิพลอยด์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตวัคซีนป้องกันโรคหัดเยอรมันและวัคซีนโปลิโอชนิดซabinการที่ได้มาซึ่งเซลล์ MRC-5 จากเนื้อเยื่อมนุษย์ทำให้เซลล์เหล่านี้เป็นแบบจำลองที่โดดเด่นสำหรับการศึกษาพฤติกรรมของไวรัส เช่น การจำลองตัวของโปลิโอไวรัส กลไกการขยายตัวของ SARS-CoV และการสร้างไวรัสเฮอร์ปีส์ซิมเพล็กซ์ในสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการ

เซลล์เหล่านี้มีความไวต่อไวรัสต่าง ๆ ซึ่งช่วยให้กระบวนการพัฒนาวัคซีนเป็นไปอย่างราบรื่น โดยให้แหล่งเซลล์ที่เชื่อถือได้สำหรับการจำลองตัวของไวรัส เช่น ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคหัดและโรคหัดเยอรมัน ลักษณะที่ไม่เป็นมะเร็งของเซลล์ MRC-5 มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันความปลอดภัยของวัคซีน เนื่องจากให้ปฏิกิริยาที่บ่งชี้ถึงสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในเซลล์ของมนุษย์

ความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการทำความเข้าใจการติดเชื้อไวรัสและการเสริมประสิทธิภาพของวัคซีนได้เกิดขึ้นจากการวิจัยที่ใช้เซลล์ MRC-5 ตัวอย่างเช่น การศึกษาในปี 2021 แสดงให้เห็นว่าสามารถเพิ่มขนาดการผลิตไวรัสพิษสุนัขบ้าได้โดยการยับยั้งโปรตีนเซลล์เฉพาะด้วยสารยับยั้งอินเตอร์เฟอรอน ซึ่งนำไปสู่ผลผลิตไวรัสที่สูงขึ้น [3]นอกจากนี้ การศึกษาในปี 2019 ที่ตรวจสอบการตอบสนองของเซลล์ MRC-5 ต่อการติดเชื้อไวรัสพิษสุนัขบ้าได้เน้นย้ำถึงศักยภาพของเอ็กโซโซม, miR-423-5p และเส้นทางการส่งสัญญาณอินเตอร์เฟอรอน (ชนิดที่ 1) เป็นเป้าหมายในการปรับปรุงการผลิตวัคซีนพิษสุนัขบ้า [4]

เซลล์ MRC-5 ในการบำบัดด้วยเซลล์และการวิจัยโรค

เซลล์ MRC-5 ยังมีบทบาทสำคัญในด้านการบำบัดด้วยเซลล์อีกด้วย การเปรียบเทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดจากสายสะดือ โดยเฉพาะในแง่ของศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ ได้กระตุ้นความสนใจอย่างมากในการนำไปใช้ในด้านการบำบัด คำแถลงการณ์เกี่ยวกับตำแหน่งทางการบำบัดด้วยเซลล์ได้ยอมรับเซลล์เหล่านี้สำหรับศักยภาพในการบำบัดในการรักษาโรคต่าง ๆตัวอย่างเช่น สารเหล่านี้มีศักยภาพในการปรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในโรคต่างๆ เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และเพิ่มประสิทธิภาพของกิจกรรมตัวกระตุ้นเมกะคาริโอไซต์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตเกล็ดเลือด

นอกเหนือจากการนำไปใช้ในทางการรักษาแล้ว เซลล์ MRC-5 ยังได้เพิ่มคุณค่าให้กับวงการวิจัยโรค โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับยาต้านไวรัสและผลิตภัณฑ์ต้านปรสิตเซลล์เดียว ในฐานะที่เป็นสายพันธุ์เซลล์ที่ไม่สามารถเจริญเติบโตได้เต็มที่ เซลล์ MRC-5 มีอายุการใช้งานที่จำกัด แต่การมีส่วนร่วมของเซลล์เหล่านี้ในการวิจัยทางการแพทย์นั้นมีคุณค่าอย่างยิ่ง พวกมันมีบทบาทสำคัญในการค้นพบสารต้านไวรัส และถูกใช้ในการทดสอบโคโลนีของเมกาคาริโอไซต์เพื่อพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการสร้างเกล็ดเลือดมรดกอันยั่งยืนของเซลล์ MRC-5 ยังคงมีบทบาทสำคัญในการกำหนดทิศทางของวิทยาศาสตร์การแพทย์ ช่วยเพิ่มขีดความสามารถของเราในการรับมือกับโรคและภาวะที่ซับซ้อน

ดำดิ่งสู่โลกวิทยาศาสตร์: สำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซลล์ MRC-5 และเครื่องมือวิจัยที่เกี่ยวข้อง

สิ่งพิมพ์เกี่ยวกับสายพันธุ์เซลล์ MRC-5

สายพันธุ์เซลล์ MRC-5 ซึ่งเป็นสายพันธุ์หลักในงานวิจัยทางการแพทย์ ได้เป็นจุดสนใจของการศึกษาที่สำคัญหลายประการ ด้านล่างนี้คือสิ่งพิมพ์ที่น่าสนใจบางฉบับที่ได้ใช้สายพันธุ์เซลล์นี้ในงานวิจัยของพวกเขา:

• การตรวจหาไวรัสเซอร์โคไวรัสในสุกรในเซลล์ไดพลอยด์มนุษย์ 2BS และเซลล์ MRC-5 สำหรับการผลิตวัคซีน
  ตีพิมพ์ในวารสาร Chinese Journal of Biologicals ในปี 2019 การศึกษานี้ได้ตรวจสอบการมีอยู่ของเชื้อไวรัส Porcine Circovirus ชนิดที่ I และ II ในเซลล์ไลน์ 2BS และ MRC-5 ซึ่งเป็นเซลล์มนุษย์แบบไดพลอยด์ โดยเน้นย้ำถึงผลกระทบต่อการพัฒนาวัคซีน

• การลดระดับของ circ-UQCRC2 ช่วยบรรเทาความเสียหายที่เกิดจากลิโพโพลีแซ็กคาไรด์ในเซลล์ MRC-5 ผ่านเส้นทาง miR-326/PDCD4/NF-κB
  ในบทความปี 2021 จากวารสาร International Immunopharmacology นักวิจัยได้สำรวจว่าการมุ่งเป้าไปที่ RNA วงกลม โดยเฉพาะ circ-UQCRC2 สามารถลดความเสียหายของเซลล์ที่เกิดจากลิโพโพลีแซ็กคาไรด์ในเซลล์ MRC-5 ผ่านทางเส้นทางสัญญาณ miR-326/PDCD4/NF-κB ได้อย่างไร

• คูราไรโนนยับยั้งการติดเชื้อ HCoV-OC43 โดยทำให้การไหลเวียนของกระบวนการออโตฟาจีที่เกิดจากไวรัสในเซลล์ปอดมนุษย์ MRC-5 เสียหาย
  การศึกษาในปี 2020 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Clinical Medicine ได้เจาะลึกถึงประสิทธิภาพในการรักษาของคูราไรโนนต่อโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ HCoV-OC43 ในเซลล์ MRC-5 โดยเน้นย้ำถึงศักยภาพของสารประกอบนี้ในการปรับกระบวนการออโตฟาจีที่เกิดจากไวรัส

• ออราปทีนมีฤทธิ์ต้านไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ OC43 ในมนุษย์ในเซลล์ MRC-5
  งานวิจัยนี้ซึ่งได้รับการนำเสนอในวารสาร Nutrients ปี 2023 ได้เสนอว่าออราเพนต์แสดงความสามารถในการต้านไวรัสต่อโคโรนาไวรัส HCoV-OC43 เมื่อทดสอบกับเซลล์มนุษย์ MRC-5 ซึ่งเป็นเซลล์ทูพลอยด์ของมนุษย์ โดยเปิดแนวทางใหม่สำหรับกลยุทธ์ต้านไวรัส

• ผลของสารสกัดจากของเสียจากการตัดแต่งเถาองุ่น Vitis Vinifera ที่อุดมด้วยเรสเวอราทรอลต่อเซลล์ HeLa, MCF-7 และ MRC-5: การทำงานร่วมกันของการตายแบบอะพอพโทซิส อัตโนมัติ และการตายแบบเนโครซิส
  การวิจัยนี้ ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Pharmaceutics ในปี 2022 ได้ศึกษาผลกระทบของสารสกัดที่อุดมด้วยเรสเวอราทรอลจาก Vitis vinifera ต่อเซลล์ไลน์มนุษย์สามชนิด รวมถึงเซลล์ไลน์ MRC-5 โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับศักยภาพในการประยุกต์ใช้ทางเภสัชกรรมของสารสกัดดังกล่าวในการรักษามะเร็งและโรคอื่นๆ

สิ่งพิมพ์เหล่านี้เน้นย้ำถึงความหลากหลายของสายพันธุ์เซลล์ MRC-5 ในการอำนวยความสะดวกในการวิจัยที่หลากหลายและล้ำสมัยในด้านไวรัสวิทยา มะเร็งวิทยา และสาขาอื่นๆ ซึ่งมีส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจการตอบสนองของเซลล์และศักยภาพในการรักษา

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเซลล์ MRC-5

เอกสารอ้างอิง

1. หยาง, เอ็กซ์., และผู้อื่น,การยับยั้งอินเตอร์เฟอรอนช่วยเพิ่มการผลิตไวรัสโรคพิษสุนัขบ้าในระดับนำร่องในเซลล์มนุษย์ MRC-5 แบบสองชั้น.ไวรัส, 2021.14(1): หน้า 49.
2. Wang, J., และคณะ,การส่งผ่าน miR-423-5p ที่เหนี่ยวนำได้ผ่านเอ็กโซโซมเพื่อเพิ่มความต้านทานของเซลล์ MRC-5 ต่อการติดเชื้อไวรัสพิษสุนัขบ้า.วารสารนานาชาติด้านวิทยาศาสตร์โมเลกุล, 2019.20(7): หน้า 1537.
3. McKenna, K.C.,การใช้เนื้อเยื่อทารกในครรภ์ที่ถูกทำแท้งในวัคซีนและการวิจัยทางการแพทย์บดบังคุณค่าของชีวิตมนุษย์ทั้งหมด Linacre Q, 2018.85(1): หน้า 13-17.
4. จอร์แดน, ไอ. และ วี. แซนดิก,เมทริกซ์และเบื้องหลัง: พื้นผิวเซลล์สำหรับวัคซีนไวรัส. ไวรัส, 2014.6(4): หน้า 1672-700.