Клітини SH-SY5Y — дослідження нейробластоми та нейробіологічне значення клітин SH-SY5Y

Клітинна лінія SH-SY5Y, отримана з людської нейробластоми, широко використовується в медичних дослідженнях для вивчення нейродегенеративних захворювань та розробки лікарських препаратів. Дослідники використовують ці клітини в їхньому первинному недиференційованому стані або диференціюють їх у клітини, схожі на нейрони.

Загальна інформація та походження клітинної лінії SH-SY5Y

У цьому розділі наведено основну інформацію про клітинну лінію SH-SY5Y, зокрема її походження, визначення та клітинну структуру. Ми розглянемо такі питання, як морфологія та походження клітин.

• SH-SY5Y — це клітинна лінія людського походження, яка була отримана шляхом субклонування клітинної лінії нейробластоми SK-N-SH у 1970 році.
• Базова клітинна лінія SK-N-SH була отримана з біопсії кісткового мозку чотирирічної дівчинки, хворої на нейробластому.
• Клітини SH-SY5Y фенотипічно є адренергічними та експресують дофамінергічні маркери, що робить їх корисною in vitro моделлю для вивчення нейродегенеративних захворювань, нейрогенезу та характеристик клітин мозку [1].
• Клітини SH-SY5Y ростуть у вигляді скупчень життєздатних нейробластичних клітин з нейритами та мають слабку адгезію.
• Розмір клітин SH-SY5Y становить 12 мкм.
• Модальна кількість хромосом для клітин SH-SY5Y становить 47, і вони мають рідкісний маркер хромосоми № 1 — трисомію 1q, спричинену вставкою додаткової копії сегмента 1q у довге плече хромосоми 1.

Культивування клітин SH-SY5Y

У лабораторіях, що займаються нейробіологічними дослідженнями, клітини SH-SY5Y є найбільш поширеними клітинами нейробластоми, що культивуються. Для роботи з цими клітинами важливо розуміти, який тип середовища для культивування підходить для їх вирощування, які їхні характеристики росту, яка оптимальна щільність висівання та який метод заморожування є правильним. У цьому розділі наведено основну інформацію щодо культивування клітин SH-SY5Y, яка допоможе вам у цих питаннях.

Ключові моменти культивування клітин SH-SY5Y

Час подвоєння популяції: Середній час подвоєння популяції клітин SH-SY5Y становить приблизно 3–4 дні.

Адгезивні або у суспензії: клітини SH-SY5Y є слабко адгезивними. При висіванні з високою щільністю вони ростуть у вигляді скупчень.

Щільність висівання: Оптимальна щільність висівання для клітин SH-SY5Y становить 1 × 10⁴ клітин/см². Культури SH-SY5Y складаються як з адгезивних, так і з плаваючих клітин.

Середовище для культивування: Для культивування клітинної лінії SH-SY5Y ідеально підходить середовище DMEM:Ham’s F12, доповнене 3,1 г/л глюкози, 10 % FBS та 1,6 мМ L-глутаміну.

Умови культивування (температура, CO₂): Клітини SH-SY5Y культивують при температурі 37 °C у зволоженому інкубаторі з подачею 5 % CO₂.

Зберігання: Для збереження життєздатності клітин SH-SY5Y їх зберігають у паровій фазі рідкого азоту при температурі нижче -150 °C.

Процес заморожування та середовище: Для заморожування клітин SH-SY5Y використовують заморожувальні середовища CM-1 або CM-ACF. Для заморожування цієї клітинної лінії нейробластоми обирають метод повільного заморожування, при якому температура поступово знижується на 1 °C.

Процес розморожування: Заморожені флакони з клітинами SH-SY5Y поміщають у водяну баню, налаштовану на температуру 37 °C. Флакон швидко струшують, доки клітини не розморозяться, і не залишиться лише невеликий шматок льоду.

Рівень біобезпеки: Клітини SH-SY5Y можна культивувати в лабораторії 1-го рівня біобезпеки.

Клітини SH-SY5Y: переваги та обмеження

Переваги

• Диференціація в нейрони: Клітини SH-SY5Y можна диференціювати у функціональні нейрони за допомогою специфічних сполук, що є більш зручною альтернативою первинним нейронам та дозволяє уникнути етичних проблем, пов’язаних з їхнім використанням [2].
• Модель нейродегенеративних захворювань in vitro: Експресія молекулярних маркерів, зокрема дофамінергічних нейронних маркерів, робить клітини SH-SY5Y придатними для вивчення нейродегенеративних розладів, таких як хвороба Паркінсона.

Обмеження

• Несинхронізований клітинний цикл: Культури клітин SH-SY5Y у недиференційованому стані демонструють несинхронізовані клітинні цикли [3].
• Невизначений стан диференціації: Клітини SH-SY5Y мають невизначений стан диференціації, який варіюється від пухлиногенного стану нейробластоми до постмітотичних нейронів або нейральних прогеніторних клітин. Вони не експресують молекулярних маркерів, характерних для зрілих нейронів [4].

Клітини SH-SY5Y для нейрофармакології in vitro та розробки лікарських засобів

Застосування клітин SH-SY5Y

Дослідження нейродегенеративних захворювань: Клітини SH-SY5Y використовуються для вивчення нейродегенеративних розладів, таких як хвороба Альцгеймера та хвороба Паркінсона. Наприклад, у ході одного з досліджень клітини SH-SY5Y обробляли амілоїдним β-пептидом 1-42 для створення in vitro моделі хвороби Альцгеймера. Потім отриману клітинну лінію трансфікували pcDNA-17A та 17A shRNA, щоб дослідити вплив довгої некодуючої РНК 17A на клітини, що імітують стан при хворобі Альцгеймера. Дослідження показало, що LncRNA-17A регулює апоптоз та аутофагію клітин SH-SY5Y, імітуючи хворобу Альцгеймера [5].

Розробка лікарських засобів: Клітини SH-SY5Y використовуються для скринінгу та валідації лікарських засобів з метою оцінки їхнього терапевтичного ефекту проти нейродегенеративних захворювань. Наприклад, у дослідженні, проведеному у 2021 році, у клітинах SH-SY5Y індукували паркінсонізм за допомогою гербіциду (параквату), а потім використовували ці клітини для вивчення терапевтичного потенціалу флавоноїду — нарингенину. Ця сполука продемонструвала захисний ефект проти нейродегенерації та нейротоксичності, опосередкованих хворобою Паркінсона, у клітинних моделях, що вказує на її потенціал для розробки методів лікування хвороби Паркінсона [6].

Наукові публікації, присвячені клітинам SH-SY5Y

Існує безліч наукових досліджень, присвячених клітинам SH-SY5Y. У цьому розділі розглянуто кілька значущих прикладів.

• LncRNA17A регулює аутофагію та апоптоз клітинної лінії SH-SY5Y як in vitro-моделі хвороби Альцгеймера: У цій публікації було висунуто гіпотезу, що LncRNA17A опосередковує апоптоз та аутофагію клітин SH-SY5Y, експериментально перетворених на модель хвороби Альцгеймера.
• Нарингенин полегшує індуковану паракватом втрату дофамінергічних нейронів у клітинах SH-SY5Y та на щурячій моделі хвороби Паркінсона: Це дослідження вказує на сполуки нарингенину як нейропротектор проти експериментально створеної клітинної та тваринної моделі хвороби Паркінсона.
• Біохімічна характеристика проліферативної та диференційованої клітинної лінії SH-SY5Y як моделі хвороби Паркінсона: диференційовані клітини SH-SY5Y використовували для характеристики та оцінки низки біохімічних процесів, які часто досліджують у контексті хвороби Паркінсона.
• Вплив ацитретину in vitro на людські нейрональні клітини SH-SY5Y: Клітини SH-SY5Y використовували для вивчення нейрональної диференціації. Дослідники встановили, що ацитретин сприяє диференціації нейронів та застосовується для лікування нейродегенеративних і нейророзвиткових розладів, а також пухлин головного мозку.
• Трансформація клітинної лінії SH-SY5Y у нейроноподібні клітини: дослідження електрофізіологічних та біомеханічних змін: У цьому дослідженні клітини нейральної бластоми SH-SY5Y були перетворені на нейрони шляхом обробки їх ретиноєвою кислотою та молекулами нейротрофічного фактора, що походить з мозку (BDNF), після чого було вивчено біохімічні та електрофізіологічні зміни в них.

Ресурси щодо клітин SH-SY5Y: протоколи, відео та інше

Існує кілька онлайн-ресурсів, присвячених цій відомій клітинній лінії нейробластоми. Ці ресурси допоможуть вам дізнатися про роботу з культурами SH-SY5Y та їх утримання.

Протоколи культивування клітин

Наведені нижче статті на веб-сайтах допоможуть вам ознайомитися з методами культивування, заморожування та розморожування клітин SH-SY5Y.

• Культивування клітин SH-SY5Y: Основна інформація про клітини SH-SY5Y, включаючи розморожування, заморожування та субкультивування клітин.
• Субкультурування SH-SY5Y: Містить інформацію про використовувані середовища для росту та етапи субкультурування клітин SH-SY5Y.
• Трансфекція клітин SH-SY5Y: у цьому документі описано протокол транзиторної трансфекції для клітинної лінії SH-SY5Y.
• Протокол диференціації: У цьому відео пояснюється протокол диференціації клітин SH-SY5Y.

Ми сподіваємося, що ця стаття стане корисним джерелом інформації щодо роботи з клітинами SH-SY5Y, їх культивування та використання в наукових дослідженнях; якщо ви бажаєте працювати з цією клітинною лінією нейробластоми, рекомендуємо замовити її у нас.

Клітинна лінія SH-SY5Y: Часті запитання