Клітинна лінія MRC-5: фетальні легеневі фібробласти людини у вірусних дослідженнях

Клітини MRC-5 - це диплоїдна клітинна лінія людини, яка широко використовується у виробництві вірусних вакцин, у тому числі проти гепатиту А, поліомієліту та сказу, а також у дослідницьких цілях у біомедичній галузі. Вони є незамінним інструментом для вивчення вірусних інфекцій і захворювань, а також мають важливе значення для скринінгу та тестування ефективності ліків. Ця вичерпна стаття надасть важливу інформацію про диплоїдну клітинну лінію людини MRC-5, яка полегшить ваші дослідження.

Загальні характеристики та походження клітин MRC-5

Розуміння походження та загальних характеристик клітинної лінії має вирішальне значення при розгляді її застосування в дослідженнях. У цьому розділі розглядаються фібробластичні особливості та походження клітин MRC-5. Ви дізнаєтесь про:

• Походження: Ці первинні клітини були отримані в 1966 році J.P. Jacobs з легеневої тканини 14-тижневого європеоїдного плоду чоловічої статі, а не в 1996 році, як стверджувалося раніше.
• Морфологія клітин MRC-5: Клітини MRC-5 мають фібробластоподібну морфологію.
• Діаметр клітини: Діаметр клітини MRC-5 становить приблизно 18 мкм.
• Каріотип: MRC-5 має нормальний диплоїдний каріотип, з модальним числом хромосом 46, що є типовим для нормальної клітинної лінії людини.

Керівництво з культивування клітинної лінії MRC-5

Ефективне культивування клітинної лінії MRC-5 вимагає всебічного розуміння її специфічних вимог. Нижче наведені основні моменти, які слід враховувати для успішного культивування:

• Час подвоєння: Клітинна лінія MRC-5 має час подвоєння приблизно 45 годин. Залежно від умов культивування, цей час може варіювати від 35 до 45 годин.

• Адгезивна природа: Фетальні клітини MRC-5 є адгезивними, тобто потребують прикріплення до поверхні для росту, що є типовим для клітин фібробластів.

• Оптимальна щільність клітин: Для посіву рекомендується оптимальна щільність 1 x 10^4 клітин/см^2. Процес пасажування включає відмивання прилиплих клітин PBS, обробку аккутазою протягом 8-10 хвилин для їх відшарування з подальшим центрифугуванням. Потім гранули клітин ресуспендують у живильному середовищі і переносять у нові колби для подальшого культивування.

• Поживне середовище: Рекомендоване живильне середовище для клітин MRC-5 - EMEM, доповнене 10% ембріональної сироватки великої рогатої худоби, 2,2 г/л NaHCO3, 2 мМ L-глутаміну та збалансованим сольовим розчином Ерла (EBSS).

• Умови культивування: Підтримуйте культури у зволоженому інкубаторі при 37°C з 5% CO2 для імітації фізіологічних умов.

• Умови зберігання: Для тривалого зберігання клітини MRC-5 слід зберігати в паровій фазі рідкого азоту або при температурі нижче -150°C.

• Заморожування ірозморожування: Використовуйте середовище для заморожування CM-1 або CM-ACF, застосовуючи метод повільного заморожування для збереження життєздатності клітин. Для розморожування прогрійте клітини на водяній бані при 37°C до утворення невеликої крижаної грудки, потім перенесіть у свіже середовище і центрифугуйте, щоб видалити кріозахисний агент. Перед висівом у нові поживні середовища ресуспендуйте клітини у свіжому живильному середовищі.

• Рівень біобезпеки: Поводження з культурами MRC-5 та їх підтримання вимагає наявності лабораторії з рівнем біобезпеки 1, що забезпечує дотримання протоколів безпеки.

Ці настанови розроблені для того, щоб допомогти дослідникам підтримувати клітинну лінію MRC-5 в оптимальних умовах, що сприятиме отриманню надійних і відтворюваних результатів у їхніх наукових дослідженнях.

Клітинна лінія MRC-5: Переваги та обмеження

Як і інші клітинні лінії, диплоїдні клітини людини MRC-5 мають багато переваг і недоліків. У цьому розділі ми розглянемо деякі з них, які можуть допомогти вам прийняти рішення про їх використання у ваших дослідженнях.

Переваги

Основними перевагами клітин MRC5 є

• Нормальна клітинна лінія, отримана від людини

  Фетальні клітини MRC-5 отримані з нормальної легеневої тканини людини, що робить їх цінним інструментом для дослідників, які вивчають специфічні для людини захворювання. Будучи нормальною диплоїдною клітинною лінією, вона близько імітує фізіологію і реакції людських клітин, пропонуючи більш точну модель для біомедичних і фармацевтичних досліджень у порівнянні з раковими або трансформованими клітинними лініями

• Чутливість до вірусів

  Клітини фібробластів MRC-5 демонструють високу чутливість до деяких людських вірусів, включаючи ті, що викликають респіраторні інфекції та захворювання, такі як грип і коронавіруси. Ця характеристика робить їх особливо корисними для вивчення вірусного патогенезу, скринінгу противірусних препаратів та розробки вірусних вакцин. Здатність клітин MRC-5 підтримувати ефективну реплікацію вірусів дозволяє дослідникам зрозуміти механізми, що лежать в основі вірусних інфекцій, та оцінити ефективність потенційних терапевтичних засобів

Обмеження

Обмежена тривалість життя: незважаючи на свою корисність, клітини лінії фібробластів MRC-5 мають обмежену тривалість життя in vitro. Зазвичай вони проходять приблизно 42-46 подвоєнь популяції, перш ніж вступають у стан реплікативного старіння. Ця обмежена реплікативна здатність створює проблему для довготривалих експериментів, що вимагають безперервного культивування клітин. Дослідники повинні ретельно зважувати тривалість своїх експериментів і планувати їх відповідно, щоб уникнути проблем, пов'язаних зі змінами в поведінці клітин, спричиненими старінням. Крім того, обмежена тривалість життя клітин MRC-5 вимагає періодичного поповнення свіжими клітинами, що може вплинути на послідовність і відтворюваність експерименту.

Застосування клітин MRC-5 в дослідженнях

Досягнення в антивірусних дослідженнях і розробці вакцин з використанням клітин MRC-5

Клітини MRC-5, що походять з легеневої тканини 14-тижневого абортованого плоду, стали наріжним каменем у сфері противірусних досліджень і розробки вакцин. Ці диплоїдні клітинні штами є невід'ємною частиною виробництва вакцини проти вірусу краснухи та поліомієліту Сабіна. Отримання з людської тканини робить клітини MRC-5 винятковою моделлю для вивчення поведінки вірусів, таких як реплікація поліовірусу, механізми ампліфікації SARS-CoV та генерація вірусу простого герпесу в лабораторних умовах.

Чутливість цих клітин до різних вірусів спростила процес розробки вакцин, забезпечивши надійний клітинний субстрат для реплікації вірусів, наприклад, тих, що викликають кір і краснуху. Неракова природа клітин MRC-5 є життєво важливою для забезпечення безпеки вакцин, оскільки вони забезпечують реакцію, яка є показовою для клітин людини.

Значний прогрес у розумінні вірусної інфекції та вдосконаленні вакцин став можливим завдяки дослідженням з використанням клітин MRC-5. Наприклад, дослідження 2021 року показало, що масштаби виробництва вірусу сказу можна збільшити, пригнічуючи специфічні клітинні білки за допомогою інгібіторів інтерферону, що призведе до збільшення виходу вірусу [3]. Крім того, дослідження 2019 року, що вивчало відповідь клітин MRC-5 на вірусну інфекцію сказу, підкреслило потенціал екзосом, miR-423-5p та сигнального шляху інтерферону (тип I) як мішеней для покращення виробництва вакцини проти сказу [4].

Клітини MRC-5 у клітинній терапії та дослідженні захворювань

Клітини MRC-5 також відіграють ключову роль у сфері клітинної терапії. Їх порівняння з мезенхімальними стромальними клітинами пуповини, особливо з точки зору потенціалу диференціювання, викликало значний інтерес до їх використання в терапевтичних цілях. Позиція клітинної терапії визнала ці клітини за їхній терапевтичний потенціал у лікуванні різних станів. Наприклад, вони є перспективними для модуляції реакцій імунної системи при таких захворюваннях, як розсіяний склероз, а також для посилення активності мегакаріоцитів-потенціаторів, що є важливим для виробництва тромбоцитів.

Окрім терапевтичного застосування, клітини MRC-5 збагатили сферу дослідження захворювань, зокрема, в розумінні вірусної терапії та антипротозойних препаратів. Як рефрактерна клітинна лінія, клітини MRC-5 мають обмежену тривалість життя, але їхній внесок у медичні дослідження є значним. Вони відіграють важливу роль у відкритті противірусних препаратів і використовуються в аналізі колоній мегакаріоцитів для поглиблення нашого розуміння процесу утворення тромбоцитів крові. Довговічна спадщина клітин MRC-5 продовжує формувати ландшафт медичної науки, покращуючи наші можливості у боротьбі зі складними захворюваннями та станами.

Зануртесь у науку глибше: Дізнайтеся більше про клітини MRC-5 та пов'язані з ними дослідницькі інструменти

Публікації про клітинну лінію MRC-5

Клітинна лінія MRC-5, основна в медичних дослідженнях, була в центрі уваги багатьох важливих досліджень. Нижче наведені деякі варті уваги публікації, які використовували цю клітинну лінію в своїх дослідженнях:

• Визначення свинячого цирковірусу в людських диплоїдних клітинах 2BS і MRC-5 для виробництва вакцин
  Це дослідження, опубліковане в Китайському журналі біологічних наук у 2019 році, досліджувало наявність цирковірусу свиней типів I та II у диплоїдних клітинних лініях людини 2BS та MRC-5, висвітлюючи його значення для розробки вакцин.

• Нокдаун покращеного ліпополісахарид-індукованого пошкодження circ-UQCRC2 в клітинах MRC-5 за допомогою шляху miR-326/PDCD4/NF-κB
  У цій статті з журналу International Immunopharmacology за 2021 рік дослідники дослідили, як таргетування циркулярної РНК, зокрема circ-UQCRC2, може пом'якшити індуковане ліпополісахаридами пошкодження клітин MRC-5 через сигнальний шлях miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Кураринон пригнічує інфекцію HCoV-OC43, порушуючи індукований вірусом аутофагічний потік у клітинах легень людини MRC-5
  Це дослідження, опубліковане у 2020 році в Journal of Clinical Medicine, заглибилося в терапевтичну ефективність кураринону проти людського коронавірусу HCoV-OC43 в клітинах MRC-5, підкреслюючи потенціал сполуки в модулюванні індукованих вірусом аутофагічних процесів.

• Аураптен має противірусну активність проти коронавірусу людини OC43 в клітинах MRC-5
  Це дослідження, опубліковане в журналі Nutrients у 2023 році, показало, що аураптен виявляє противірусну активність проти коронавірусу HCoV-OC43 при тестуванні на диплоїдних клітинах людини MRC-5, що відкриває новий шлях для противірусних стратегій.

• Вплив багатих на ресвератрол екстрактів відходів обрізки винограду Vitis Vinifera на клітини HeLa, MCF-7 та MRC-5: Взаємодія апоптозу, аутофагії та некрозу
  У цьому дослідженні, опублікованому в журналі Pharmaceutics у 2022 році, вивчався вплив багатих на ресвератрол екстрактів винограду виноградного (Vitis vinifera) на три клітинні лінії людини, включаючи лінію MRC-5, що дає уявлення про потенційне терапевтичне застосування таких екстрактів у лікуванні раку та інших захворювань.

Ці публікації підкреслюють універсальність клітинної лінії MRC-5 у проведенні різноманітних і новаторських досліджень у вірусології, онкології та інших галузях, роблячи значний внесок у наше розуміння клітинних реакцій і терапевтичного потенціалу.

Часті запитання про клітини MRC-5

Посилання

1. Янг, X. та ін., Інгібування інтерферону посилює пілотне виробництво вірусу сказу в людських диплоїдних клітинах MRC-5. Віруси, 2021. 14(1): p. 49.
2. Ван, Я. та ін., Екзосомно-опосередкована доставка індуцибельного miR-423-5p підвищує стійкість клітин MRC-5 до інфікування вірусом сказу. Міжнародний журнал молекулярних наук, 2019. 20(7): p. 1537.
3. МакКенна, К.С. Використання тканин абортованих плодів у вакцинах та медичних дослідженнях затьмарює цінність усього людського життя. Linacre Q, 2018. 85(1): с. 13-17.
4. Йордан, І. і В. Сандіг, Матриця і лаштунки: клітинні субстрати для вірусних вакцин. Віруси, 2014. 6(4): с. 1672-700.