HepG2 Hücreleri - Bir Karaciğer Kanseri Araştırma Kaynağı
Hep-G2, hepatosellüler karsinomlu 15 yaşındaki Kafkasyalı bir erkeğin karaciğer dokusundan elde edilen bir insan karaciğer kanseri hücre hattıdır. Bu hücreler, ilaç metabolizması ve hepatotoksisite çalışmalarında sıklıkla kullanılır. HepG2 hücreleri yüksek proliferasyon oranlarına ve epitel benzeri bir görünüme sahip olsalar da, tümör oluşturmazlar ve çeşitli farklılaşmış karaciğer fonksiyonlarını yerine getirirler. 1975 yılında, araştırmacılar hepatoselüler karsinomdan HepG2 hücrelerini türetmiş ve bu hücreleri, hepatositlerin kritik özelliklerini sergileyen ilk karaciğer hücre hattı haline getirmişlerdir. Temel karaciğer hücresi belirteçlerinden yoksun olan daha önce oluşturulan SK-Hep1 hücre hattının aksine, HepG2 hücreleri çeşitli plazma proteinlerini salgılayabilir ve insan hepatositlerinde hücre yüzeyi alanlarının hücre içi dinamiklerini incelemek için değerli bir model sunar. Bu hücreler epitel benzeri bir morfoloji sergiler, modal kromozom sayısı 55'tir ve insan büyüme hormonu ile uyarılabilir.
- Büyüme Ortamı
- Ürün sayfasına bakın
- İkiye Katlanma Süresi
- Ürün sayfasına bakın
- Büyüme Tipi
- Yapışkan
- Biyogüvenlik Seviyesi
- BSL-1
- Satış Yeri
- Cytion — HepG2 Sipariş Et
HepG2 Özellikleri
Birincil hepatositlerin tipik şekli kübik olup genellikle iki çekirdek içerir. Buna karşın, HepG2 hücreleri tek çekirdekli ve hücre başına 48 ila 54 arasında kromozom sayısına sahip epitel benzeri bir morfolojiye sahiptir. HepG2 hücreleri toplam hücresel proteinin %25'ine kadarını oluşturabilse de, boyutları normal hepatositlerden daha büyüktür ve hücredeki toplam proteinin yaklaşık %10'unu oluşturur. Hücresel proteinler, genler tarafından belirlenen işlevleri yerine getiren, hücre içindeki kritik aktörlerdir.
Anormal kromozom sayısına sahip olanlar da dahil olmak üzere tümör hücreleri, genellikle hücre başına yediye kadar çekirdek sayısında artış gösterir. İn vitro ortamda yüksek derecede farklılaşmaları nedeniyle, HepG2 hücreleri, insan hepatositlerinde safra kanaliküler, sinüzoidal membran proteinleri ve lipitlerin hücre içi trafiğini ve dinamiklerini incelemek için ideal bir model sunar.
Bir HepG2 hücresinin ortalama çapı yaklaşık 10-20 µm'dir; bu, çapı 15 µm olan bir hepatositten daha küçüktür, ancak 10-20 µm aralığında değişen Hepatoblastoma (HB) içeren tümör hücrelerine benzerdir.
HepG2 genetiği
Hep-G2 hücre hattı, kromozom 1 ve 21'in kısa kolları arasındaki translokasyonlar, kromozom 2, 16 ve 17'nin trisomileri ve kromozom 20'nin tetrasomisi dahil olmak üzere çeşitli translokasyonlar sergiler. Hepatoblastomada (HB) sıklıkla görülen t(1;4) translokasyonu ve 2 ve 20. kromozom trisomileri gibi diğer kromozomal anormalliklerle ilişkili olarak 4q3 kromozom bölgesinin kaybı da gözlenir. HepG2 hücrelerindeki kromozom sayısı 50 ile 60 arasında değişmektedir, bu da hiperdiploid karyotipi gösterirken, bazı vakalarda 100'den fazla kromozom görülür ve bunlar tetraploid genişleme ile karakterize edilir. HepG2 hücreleri, ortalama bir somatik hücreden %15 daha fazla olan yaklaşık 7,5 pg DNA içerir. Buna karşılık, birincil hepatositler kübik bir hücre şekline sahiptir ve tipik olarak iki çekirdek içerir [1].
HepG2 Hücrelerinin Mutasyon Profili
HepG2 hücre hattı, hepatosellüler karsinom (HCC) ve hepatoblastomda (HB) da bulunan TERT promotör bölgesi mutasyonu C228T'yi taşır. Bu mutasyon, kanser hücrelerindeki telomerleri koruyarak ölümsüzleşmeye katkıda bulunur. Ayrıca, HepG2 hücreleri, hücre döngüsü durması, apoptoz ve yaşlanmada rol oynadığı için insan kanserini bastırmada kritik öneme sahip bir gen olan vahşi tip TP53'ü sergiler. Bu gendeki mutasyonlar, hücre çoğalmasını teşvik edebilir.
HepG2 hücreleri, hücre büyümesinin düzensizliği, fetal ve embriyonal HB gibi hayatta kalma yolakları ve Wnt/β-katenin yolakları dahil olmak üzere çeşitli yolaklarda rol oynar. Ayrıca, bu hücre hattında, epitelyal tip HB'de görülenle aynı olan CTNNB1 geninin üçüncü eksonunda karakteristik bir delesyon bulunmaktadır [2,3].
Karaciğer Araştırmalarında HepG2 Hepatoselüler Karsinom Hücrelerine Genel Bakış
İnsan hepatomundan kaynaklanan HepG2 hücreleri, hepatoselüler karsinom dahil olmak üzere karaciğer fonksiyonları ve hastalıklarının araştırılmasında paha biçilmez bir araç haline gelmiştir. Bu karaciğer hücre hatları, çeşitli deney koşulları altında insan hepatositlerinin hücresel tepkileri hakkında bilgi sağlar. HepG2 hücrelerinde lusiferaz raportör plazmidlerinin kullanımı, etanolün karaciğer hücreleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi gibi metabolik araştırmalarda temel öneme sahip olan gen ekspresyonu ve hücresel transfeksiyonların izlenmesinde özellikle etkili olmuştur.
HepG2 Hücrelerini Kullanarak Viral Enfeksiyonlar ve Karaciğer Hastalıkları Çalışmaları
HepG2 ve Huh7 gibi ölümsüzleştirilmiş karaciğer tümör hücre hatları, viral enfeksiyonların incelenmesinde çok önemlidir ve hepatit D (HDV) virüsünün tam hücre döngüsü replikasyonunu ve hepatit B (HBV) virüsünün ekspresyonunu gösterir [5,6]. Buna paralel olarak, HepaRG hücre hatları, HBV giriş mekanizmalarının aydınlatılmasında kritik bir rol oynamaktadır [7]. HepG2 hücreleri ayrıca, ilerleyici ailesel intrahepatik kolestaz (PFIC) ve Dubin-Johnson Sendromu gibi genetik durumlardan sitotoksik ve genotoksik ajanlarla ilgili çevresel ve beslenme çalışmalarına kadar çeşitli insan karaciğer hastalıklarını araştırmak için ve ayrıca ilaç hedefleme ve hepatoskarcinogenez araştırmalarında kullanılır [8,9]. Kullanım alanları, biyo-yapay karaciğer cihazlarıyla yapılan denemelere kadar uzanmaktadır.
Doku Mühendisliğinde HepG2 Hücrelerinin Biyomalzemelerle Etkileşimleri
HepG2 hücrelerinin çeşitli biyomalzemelerle etkileşimi, doku mühendisliğinde çok önemlidir. Kolloidal prob tekniği gibi teknikler, hücre yapışma özelliklerini ölçerek bu etkileşimlerin anlaşılmasına yardımcı olur; bu özellikler, iskeletlerin ve doğru karaciğer doku modellerinin geliştirilmesi için hücre canlılığının belirlenmesinde hayati öneme sahiptir.
HepG2 Tabanlı Modellerde Hücre Davranışı ve Yenilikler
HepG2 tabanlı modellerde hücre davranışını incelemek, karaciğer hastalığı araştırmaları için çok önemlidir. Üç boyutlu sferoid hücre kültürlerindeki gelişmeler, normal hepatositleri yakından yansıtan, fizyolojik olarak daha uygun bir model sunan HepG2 hücre sferoidlerinin oluşturulmasına yol açmıştır. Metabolik aktivitesi artmış bu 3D modeller, HepG2 hücrelerinin hepatoblastom için bir model olarak kullanılma potansiyelini göstermektedir ve kanser tedavisi araştırmalarında, özellikle karaciğer tümörlerini simüle etmek ve yeni terapötik yaklaşımları test etmek açısından önemlidir [10-12].
Diğer Tümör Hücre Hatları Arasında HepG2'nin Karşılaştırılması ve Özellikleri
HepG2, mevcut yaklaşık 40 karaciğer tümör hücre hattı arasından bilimsel araştırmalardaki geniş uygulama alanları nedeniyle seçilen, en yaygın kullanılan karaciğer tümör hücre hatlarından biridir [13]. Normal hepatositlere kıyasla belirli sitokrom P450 enzimlerinin zayıf veya hiç olmaması rağmen, HepG2'nin metabolik profili, daha iyi ilaç metabolizması çalışmaları için hücre hattını modifiye etme çabalarını teşvik etmiştir [13]. MCF7, PC3, 143B ve HEK293 gibi tümör hücre hatlarıyla karşılaştırıldığında, HepG2 hücreleri, protein sentezini ve salgılanmasını önemli ölçüde etkileyen benzersiz amino asit içeriği profilleri sergiler ve bu da onların benzersiz metabolik yolaklarını vurgular [14].
HepG2 ile Karaciğer Hastalıkları Araştırmalarını Keşfetmek
HepG2 Hücrelerinin Alt Kültürü
Accutase kullanarak hücre kültürü şişelerinden yapışık hücreleri çıkarmak için beş adım:
- Hücre kültürü şişesinden besiyerini çıkarın ve yapışık hücreleri kalsiyum ve magnezyum içermeyen PBS kullanarak durulayın. T25 şişeleri için 3-5 ml, T75 şişeleri için 5-10 ml PBS kullanın.
- Hücre kültürü şişesine Accutase ekleyin; T25 şişeleri için 1-2 ml, T75 şişeleri için 2,5 ml kullanın. Accutase'in tüm hücre tabakasını kapladığından emin olun.
- Şişeyi oda sıcaklığında 8-10 dakika inkübe edin.
- 10 ml taze besiyeri kullanarak hücreleri dikkatlice yeniden süspansiyon haline getirin.
- Yeniden süspansiyon haline getirilen hücreleri 300xg'de 5 dakika santrifüjleyin, taze besiyeri ile yeniden süspansiyon haline getirin ve taze besiyeri içeren yeni şişelere dağıtın.
HepG2 Hücrelerinin Gelecekteki Beklentileri
HepG2 hücre hattının tam potansiyelini ortaya çıkarma çabası, sitokromların ekspresyonunu artırma konusunda çığır açan ilerlemelerle devam etmektedir. Araştırmacılar ayrıca, fizyolojik olarak daha uygun bir sistem sunan üç boyutlu sferoid hücre kültürlerinin olasılığını da araştırmaktadır. Sitokromlar dahil olmak üzere metabolik aktivite, 2D hücrelere kıyasla 3D sferoidal HepG2 modellerinde belirgin şekilde daha yüksektir; bu da bizi normal hepatositleri yansıtan bir model oluşturmaya bir adım daha yaklaştırmaktadır. Ayrıca, hücre yüzeyi proteinlerinin yanlış dağılımının altında yatan dinamik süreçlerin araştırılması, karaciğer hastalıklarının daha iyi anlaşılmasına zemin hazırlayabilir.
HepG2 Hücreleri: Biyomedikal Araştırmalardaki Rolleri ve Ayırt Edici Özellikleri - Sık Sorulan Sorular
Kaynakça
- Vyas, R.C., Darroudi, F., Natarajan, A.T. İnsan lenfositlerinin interfaz-metafaz kromozomlarında radyasyonun neden olduğu kromozom kırılması ve yeniden birleşmesi, Mutat Res, 1991; 249(1):29-35.
- Woodfield, S.E., Shi, Y., Patel, R.H., Chen, Z., Shah, A.P., Srivastava, R.K., Whitlock, R.S., Ibarra, A.M., Larson, S.R., Sarabia, S.F., ve ark. MDM4 İnhibisyonu: Hepatoblastomda P53'ü Yeniden Aktive Etmek İçin Yeni Bir Terapötik Strateji. Sci. Rep. 2021, 11, 2967.
- Hussain, S.P., Schwank, J., Staib, F., Wang, X.W., Harris, C.C. TP53 Mutasyonları ve Hepatoselüler Karsinom: Karaciğer Kanseri Etiyolojisi ve Patogenezi Üzerine İçgörüler. Oncogene 2004.
- Schicht, G., Seidemann, L., Haensel, R., Seehofer, D., Damm, G. Rezeke Edilebilir Hepatoselüler Karsinomun Metabolik Temsili için Modeller Olarak HepG2 ve Huh7 Hepatoma Hücre Hatlarının Kullanılabilirliğinin Eleştirel İncelenmesi. Cancers 2022, 14(17), 4227.
- Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Schuster, C., Zeisel, M.B., Baumert, T.F. Hepatit B ve D Virüs Enfeksiyonunun İncelenmesi için Hücre Kültürü Modelleri. Viruses 2016, 8, 261.
- Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Bach, C., Heydmann, L., Weiss, A., Renaud, M., Durand, S.C., Habersetzer, F., Durantel, D., AbouJaoudé, G., ve diğerleri. Hedefli Fonksiyonel RNA Girişimi Taraması, Hepatit B ve D Virüsleri için Giriş Faktörü Olarak Glypican 5'i Ortaya Çıkarıyor. Hepatoloji 2016, 63, 35–48.
- Gripon, P., Rumin, S., Urban, S., Le Seyec, J., Glaise, D., Cannie, I., Guyomard, C., Lucas, J., Trepo, C., Guguen-Guillouzo, C. Hepatit B Virüsü ile Bir İnsan Hepatoma Hücre Hattının Enfeksiyonu. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 15655–15660.
- Mersch-Sundermann, V., Knasmüller, S., Wu, X.J., Darroudi, F., Kassie, F. Sitoprotektif, antigenotoksik ve kogenotoksik ajanların saptanmasında insan kaynaklı bir karaciğer hücre hattının kullanımı. Toxicology. 2004; 198(1–3): 329–340.
- Fanelli, A. HepG2 (karaciğer hepatoselüler karsinomu): hücre kültürü. HepG2. Erişim tarihi: 3 Aralık 2017.
- Xuan, J., Chen, S., Ning, B., Tolleson, W.H., Guo, L. Metabolizma ile ilişkili ilaç kaynaklı karaciğer toksisitesini değerlendirmek için sitokrom P450'leri eksprese eden HepG2 kaynaklı hücrelerin geliştirilmesi. Physiol. Behav. 2017, 176, 139–148.
- Ooka, M., Lynch, C., Xia, M. Yüksek Verimli Taramada İn Vitro Metabolizma Aktivasyonunun Uygulanması. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8182.
- Huang, L., Coughtrie, M.W.H., Hsu, H. İnsan Hepatosellüler Karsinomunda Dehidroepiandrosteron Sülfotransferaz Geninin Aşağı Regülasyonu. Mol. Cell. Endocrinol.
- Zhu, Z., Hao, X., Yan, M., et al. Kanser kök/progenitör hücreleri, hepatosellüler karsinomda CD133 + CD44 + popülasyonunda oldukça zengindir. Int J Cancer. 2010; 126:2067-2078.
- Arbus, C., Benyamina, A., Llorca, P.-M., Baylé, F., Bromet, N., Massiere, F., Garay, R.P., Hameg, A. Siamemazinin metabolizmasında rol oynayan insan sitokrom P450 enzimlerinin karakterizasyonu. Eur J Pharm Sci. 2007 Aralık;32(4-5):357-66.
