INS-1 Hücre Hattı

INS-1, diyabet araştırmalarında yaygın olarak kullanılan, özellikleri iyi tanımlanmış bir sıçan insülinom hücre hattıdır. INS-1 hücreleri, glikoz uyarımıyla insülin salgılar; bu nedenle glikoz metabolizması, beta hücre fizyolojisi ve insülin salgı düzenlemesini incelemek için kullanılırlar. Ayrıca bu hücreler, diabetes mellitus'a karşı potansiyel tedavilerin taranması, test edilmesi ve geliştirilmesinde de kullanılır.

INS-1 hücrelerinin genel özellikleri ve kökeni

Bir hücre hattının genel özellikleri ve kökeni hakkında bilgi sahibi olmak, araştırmalarınızda bu hücre hattını verimli ve etkili bir şekilde kullanmanıza büyük ölçüde yardımcı olabilir. Bu makale bölümü, INS-1'in kökeni ve genel özellikleri hakkında sizi bilgilendirecektir. Şunları öğreneceksiniz: INS-1 sıçan insülinoma hücre hattı nedir? INS-1'in genel özellikleri nelerdir? INS-1 832/3 hücre hattı nedir? INS-1E nedir?

• INS-1 hücreleri, ilk olarak X-ışını ile indüklenen nakledilebilir insülinomalı 666 günlük bir sıçandan izole edilmiştir.
• INS-1 hücreleri iki hormonlu hücrelerdir. Bu hücreler, insülin ve proglukagon proteinlerini eşzamanlı olarak eksprese ederler. Nkx6.1 transkripsiyon faktörünün düşük ekspresyon seviyeleri sergiledikleri ve alfa hücre belirteçlerinden yoksun oldukları için bu hücreler olgunlaşmamış olarak kabul edilir [1].
• INS-1 hücrelerinin iki alt klonu vardır: INS-1E ve INS-1 832/3.
• INS-1E, glikoza ve insülin içeriğine karşı salgı tepkileri açısından ana hücre hattı INS-1'den farklıdır.
• INS-1 832/3 veya INS-1 832/13 de INS-1 hücre hattının bir alt klonudur. Bu hücre, pankreas adacık beta hücrelerinin işlevini ve insülin salgılanmasının düzenlenmesini incelemek için paha biçilmez bir modeldir. Ayrıca, glikozla uyarılmış insülin salgılanması (GSIS) bağlamında ana INS-1 hücrelerinden farklılık gösterir.

INS-1 hücre hattı: Kültivasyon bilgileri

Bir hücre hattını verimli bir şekilde yönetmek ve sürdürmek için, bu hücre hattı hakkında aşağıdaki kültür bilgilerini bilmeniz gerekir. Makalenin bu bölümü, INS-1 hücrelerinin kültürlenmesi ile ilgili tüm önemli noktaları ele alacaktır. Öğrenecekleriniz: INS-1 beta hücreleri nasıl kültürlenir? INS-1 hücre kültürü protokolü nedir? INS-1 hücrelerinin ikiye katlanma süresi nedir? INS-1 sıçan insülinom hücre besiyeri nedir?

INS-1 Hücrelerinin Kültürüyle İlgili Önemli Noktalar

Çoğalma Süresi:

INS-1 hücrelerinin popülasyon ikiye katlanma süresi yaklaşık 44 saattir.

Yapışkan veya Süspansiyon Halinde:

INS-1 hücreleri hem süspansiyon hem de yapışık formda büyür.

Alt Kültür Oranı:

INS-1 hücreleri 1:3 bölme oranında alt kültürlenir. Kısaca, süspansiyon halindeki hücreler toplanır. Yapışık hücreler PBS ile durulanır ve Accutase çözeltisi ile inkübe edilir. Ayrılma işleminden sonra hücrelere taze besiyeri eklenir. Daha sonra, hem süspansiyon halindeki hem de yapışık hücreler santrifüjlenir ve toplanır. Hücreler dikkatlice yeniden süspansiyona alınır ve büyüme için yeni şişelere dağıtılır.

Büyüme Ortamı:

INS-1 sıçan insülinoma hücre hattının kültürlenmesi için RPM1 1640 kullanılır. Besiyerine %10 ısı ile inaktive edilmiş fetal sığır serumu, 2,1 mM stabil glutamin, 10 mM HEPES, 2,0 g/L NaHCO3 ve 1 mM sodyum piruvat eklenir.

Büyüme Koşulları:

INS-1 hücreleri, 37°C sıcaklığa ayarlanmış ve sürekli %5 CO₂ beslemesi yapılan nemlendirilmiş bir inkübatörde tutulur.

Saklama:

INS-1 beta hücreleri, sıvı azotun buhar fazında veya elektrikli bir dondurucuda -150°C'nin altındaki sıcaklıkta uzun süre saklanabilir.

Dondurma Süreci ve Ortam:

INS-1 hücrelerinin yavaş dondurma işlemiyle dondurulması için CM-1 veya CM-ACF besiyerleri kullanılır. Bu işlem, hücre canlılığını korumak amacıyla sıcaklığın dakikada sadece 1°C düşmesine izin verir.

Çözme Süreci:

Dondurulmuş INS-1 hücreleri, önceden 37 derece Celsius sıcaklığa ayarlanmış bir su banyosunda 40 ila 60 saniye boyunca çözülür. Çözülme işleminden sonra, hücrelere taze besiyeri eklenir ve büyüme için doğrudan yeni bir şişeye aktarılır. 24 saat sonra, dondurma besiyerindeki bileşenleri ortadan kaldırmak için besiyeri değiştirilir.

Biyogüvenlik Seviyesi:

INS-1 sıçan insülinoma hücrelerinin kültürlenmesi için biyogüvenlik seviyesi 1 laboratuvar gereklidir.

INS-1 hücre hattının avantajları ve dezavantajları

Diğer hücre hatları gibi, INS-1 de belirli avantaj ve dezavantajlarla ilişkili bazı belirgin özelliklere sahiptir. Burada, bunlardan birkaç önemli olanını belirtmiş bulunmaktayız.

Avantajlar

INS-1 hücre hattının başlıca avantajları şunlardır:

• İyi karakterize edilmiş

  INS-1, iyi kurulmuş ve iyi karakterize edilmiş bir hücre hattıdır. Çok sayıda araştırma çalışmasında kullanılmıştır. Fenotipik özelliklerini ve insülin salgılama kapasitesini uzun bir süre boyunca korur, böylece güvenilir ve tutarlı deneysel sonuçlar sağlar.

• Beta hücre modeli

  INS-1 hücreleri, insülin salgıladıkları ve glikoz seviyelerindeki dalgalanmalara tepki verdikleri için pankreas adacık beta hücrelerinin işlevini incelemek amacıyla kullanılır.

 Dezavantajlar

INS-1 hücrelerinin dezavantajları şunlardır:

• İnsan dışı köken

  INS-1 beta hücreleri insan kaynaklı değildir. Sıçan insülinomundan elde edilmiştir. Bu durum, türlere özgü farklılıklara neden olabilir ve deney sonuçlarının insan fizyolojisine doğrudan aktarılmasını sınırlayabilir.

 4. INS-1 sıçan insülinom hücrelerinin araştırma uygulamaları

INS-1 beta hücreleri, diyabet araştırmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu hücre hattının birkaç umut verici uygulaması burada belirtilmiştir.

• İnsülin salgılama çalışmaları: INS-1 hücreleri insülin salgılama yeteneğine sahiptir ve bu nedenle insülin salgılamasının altında yatan hücresel mekanizmaları incelemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Araştırmacılar, glikoz metabolizması, sinyal yolları, hormonlar ve farmakolojik ajanlar dahil olmak üzere insülin salınımında rol oynayan temel faktörleri araştırmaktadır. Bir çalışmada, K+ ATP iyon kanalına bağlı bir yolun INS-1 beta hücrelerinde insülin salgılanmasını düzenlediği saptanmıştır [2]. Ayrıca, yapılan çalışmalar GLP-1R ve AKT/PDX1 yolaklarının da INS-1 sıçan insülinom hücrelerinde insülin salgılanmasında rol oynadığını ortaya koymuştur [3].
• Beta hücre fonksiyon çalışmaları: INS-1 hücreleri, glikoz metabolizmasına yanıt verme ve insülin salgılama gibi pankreas adacık beta hücrelerine benzer özelliklere sahiptir. Bu nedenle, beta hücrelerinin fizyolojik süreçlerini ve işlevlerini incelemek için kullanılırlar. 2022 yılında yürütülen bir çalışmada INS-1 hücreleri kullanılarak H_₂O_₂ yoluyla bir beta hücre disfonksiyonu modeli geliştirilmiştir. Araştırmacılar, doğal bileşik tedavisine yanıt olarak bu hücrelerdeki hücre canlılığını, insülin salgılanmasını ve oksidatif stresle ilişkili belirteçleri incelemişlerdir [4].
• İlaç keşfi ve geliştirme: Sıçan insülinom hücreleri INS-1, antidiyabetik bileşiklerin veya ilaçların taranması ve test edilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu hücreler, terapötik ajanların insülin salgılanması ve diğer ilgili parametreler üzerindeki potansiyel etkilerini incelemek için kullanılabilir. Bir çalışmada, Çin bitkisel formülünün bir bileşeni olan loganinin, INS-1 hücrelerinin insülin salgılama işlevini koruduğu ve potansiyel antidiyabetik etkiler sergilediği saptanmıştır. Bu bileşen, PI3K/AKT yolunu kullanarak FOXO1 geninin nükleer translokasyonunu inhibe ederek bu yararlı etkilere aracılık etmiştir [5]. 

5. INS-1 beta hücrelerini konu alan araştırma yayınları

Aşağıda, INS-1 sıçan insülinom hücre hattını konu alan bazı önemli araştırma yayınları yer almaktadır.

Alfa-mangostin, insülin salgılanmasını artırır ve INS-1 hücrelerini streptozotosin kaynaklı hasardan korur

Bu çalışma, 2018 yılında International Journal of Molecular Sciences dergisinde yayınlanmıştır. Çalışmada, sarı kristalimsi bir doğal bileşik olan alfa-mangostinin, INS-1 beta hücrelerinde insülin salgılanmasını teşvik ettiği ve bu hücreleri beta hücre toksini streptozotosinin neden olduğu hasara karşı koruduğu öne sürülmüştür.

Epikateşinin INS-1 hücrelerinde glikozla uyarılan insülin salgılanmasını güçlendirici etkisi, antioksidan aktivitesine bağlı değildir

Bu araştırma, 2018 yılında Acta Pharmacologica Sinica dergisinde yayınlanmıştır. Çalışmanın bulguları, epikateşin bileşiğinin, doymuş yağ asitleri nedeniyle işlev bozukluğu olan INS-1 beta hücrelerinde CaMKII yolunun aktivasyonu yoluyla glikozla uyarılan insülin salgılanmasını teşvik ettiğini ortaya koymuştur.

Stevia rebaudiana Bertoni'den Yeni Keşfedilen Bir Feniletanoid Glikozit, Sıçan INS-1 Adacık β Hücrelerinde İnsülin Salınımını Etkiliyor

Molecules dergisinde (2019) yayınlanan bu makale, yeni bir doğal bileşik olan feniletanoid glikozidin, sıçan INS-1 insülinom hücrelerinde insülin salgılanmasını etkilediğini ve dolayısıyla antidiyabetik potansiyele sahip olduğunu öne sürmüştür.

Loureirin B, GLP-1R ve AKT/PDX1 yolakları aracılığıyla insülin salgılanmasını teşvik eder

Bu araştırma, European Journal of Pharmacology (2022) dergisinde yayınlanmıştır. Çalışma, doğal bir ürün olan Loureirin B'nin, AKT/PDX1 ve GLP-1R yolaklarını modüle ederek INS-1 pankreas adacık beta hücrelerinde insülin salgılanmasını artırdığını öne sürmüştür.

Withania coagulans'ın HeLa, MCF-7, RD, RG2 ve INS-1 kanser hücrelerine karşı in vitro antikanser aktiviteleri ve fitokimyasal analizi

Integrative Medicine Research (2018) dergisinde yayınlanan bu makale, INS-1 kanser hücrelerini kullanarak Withania coagulans özütünün antikanser potansiyelini değerlendirmiştir.

INS-1 Hücre Hattı için Kaynaklar: Protokoller, Videolar ve Daha Fazlası

INS-1 hücrelerini konu alan bazı çevrimiçi kaynaklar şunlardır:

• Süspansiyon hücrelerinin alt kültürlenmesi: Bu video, süspansiyon kültürlerinde büyüyen hücrelerin alt kültürlenmesi konusunda kapsamlı bir kılavuzdur.
• Yapışkan hücrelerin alt kültürlenmesi: Bu video, yapışkan hücrelerin pasajlanması için genel protokolü öğrenmenize yardımcı olacaktır.

Aşağıdaki bağlantı, INS-1 hücre kültürü protokolünü içermektedir:

• INS-1 hücre hattı: Bu web sitesi, INS-1 hücre kültürüyle ilgili tüm bilgileri içerir. INS-1 hücre kültürü ve dondurma ortamı bilgileri, alt kültür oluşturma protokolleri ile kriyoprezervatif ve proliferatif INS-1 kültürlerinin işlenmesi hakkında bilgiler yer almaktadır.

Kaynakça

1. Acosta-Montalvo, A. ve ark., Sıçan İnsülinomu INS-1 Hücrelerinde Proglukagondan Türetilen Peptitlerin Ekspresyonu ve Salgılanması. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: s. 590763.
2. Park, J.E. ve J.S. Han, Bir Portulaca oleracea L. özütü, INS-1 pankreas β-hücrelerinde K+ ATP kanalına bağlı bir yol aracılığıyla insülin salgılanmasını teşvik eder. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): s. 183.
3. Fang, H. ve ark., Loureirin B, GLP-1R ve AKT/PDX1 yolakları aracılığıyla insülin salgılanmasını teşvik eder. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: s. 175377.
4. Duan, J. ve ark., Swietenia macrophylla king'den elde edilen swietenin ve swietenolide, H₂O₂ ile indüklenen INS-1 hücrelerinde insülin salgılanmasını iyileştirir ve apoptozu azaltır. Çevresel Toksikoloji, 2022. 37(11): s. 2780-2792.
5. Mo, F.-F. ve ark., INS-1 hücresinde PI3K/Akt sinyal yolunu kullanarak FOXO1'in nükleer translokasyonunu inhibe ederek loganinin anti-diyabetik etkisi. İran Temel Tıp Bilimleri Dergisi, 2019. 22(3): s. 262.