Клітинна лінія MRC-5: фібробласти легенів людського плода у вірусних дослідженнях

Клітини MRC-5 — це диплоїдна клітинна лінія людини, яка широко використовується у виробництві вірусних вакцин, зокрема проти гепатиту А, поліомієліту та сказу, а також у дослідницьких цілях у галузі біомедицини. Вони є незамінним інструментом для вивчення вірусних інфекцій та захворювань і мають важливе застосування у скринінгу лікарських засобів та тестуванні їхньої ефективності. Ця вичерпна стаття містить найважливішу інформацію про диплоїдну клітинну лінію MRC-5, що допоможе вам у ваших дослідженнях.

Загальні характеристики та походження клітин MRC-5

Розуміння походження та загальних характеристик клітинної лінії має вирішальне значення при оцінці її придатності для досліджень. У цьому розділі детально розглядаються фібробластичні особливості та походження клітин MRC-5. Ви дізнаєтеся про:

• Походження: Ці первинні клітини були виділені в 1966 році Дж. П. Джейкобсом із тканини легенів 14-тижневого плода чоловічої статі європейського походження, а не в 1996 році, як зазначалося раніше.
• Морфологія клітин MRC-5: Клітини MRC-5 мають фібробластоподібну морфологію.
• Діаметр клітини: Діаметр клітини MRC-5 становить приблизно 18 мкм.
• Каріотип: клітини MRC-5 мають нормальний диплоїдний каріотип, модальна кількість хромосом становить 46, що є типовим для нормальної клітинної лінії людини.

Рекомендації щодо культивування клітинної лінії MRC-5

Для ефективного культивування клітинної лінії MRC-5 необхідне всебічне розуміння її специфічних вимог. Нижче наведено основні моменти, які слід враховувати для успішного культивування:

• Час подвоєння: Час подвоєння клітинної лінії MRC-5 становить приблизно 45 годин. Залежно від умов культивування цей показник може коливатися в межах від 35 до 45 годин.

• Адгезивний характер: Фетальні клітини MRC-5 є адгезивними, тобто для росту їм необхідне прикріплення до поверхні, що є типовим для фібробластів.

• Оптимальна щільність клітин: Для висівання рекомендується оптимальна щільність 1 × 10⁴ клітин/см². Процес пасажування передбачає промивання адгезивних клітин PBS, обробку Accutase протягом 8–10 хвилин для відшарування, а потім центрифугування. Потім осад клітин ресуспендують у середовищі для росту та переносять у нові колби для подальшого культивування.

• Середовище для росту: Рекомендованим середовищем для росту клітин MRC-5 є EMEM, доповнене 10 % сироваткою ембріонів великої рогатої худоби, 2,2 г/л NaHCO₃, 2 мМ L-глутаміну та збалансованим сольовим розчином Ерла (EBSS).

• Умови культивування: Культури слід утримувати у зволоженому інкубаторі при температурі 37 °C та концентрації CO₂ 5 %, щоб імітувати фізіологічні умови.

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

• Заморожування та розморожування: Використовуйте заморожувальне середовище CM-1 або CM-ACF, застосовуючи метод повільного заморожування для збереження життєздатності клітин. Для розморожування нагрівайте клітини у водяній бані при 37 °C, доки не залишиться невеликий шматок льоду, потім перенесіть у свіже середовище та відцентрифугуйте для видалення кріопротекторного агента. Перед висіванням у нові культуральні посудини клітини слід ресуспендувати у свіжому ростовому середовищі.

• Рівень біобезпеки: Робота з культурами MRC-5 та їх утримання вимагають наявності лабораторії 1-го рівня біобезпеки, що забезпечує дотримання протоколів безпеки.

Ці рекомендації призначені для допомоги дослідникам у підтримці клітинної лінії MRC-5 в оптимальних умовах, що сприяє отриманню надійних та відтворюваних результатів у їхніх наукових дослідженнях.

Опубліковано: 2023 | Останній перегляд: травень 2026

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 найважливіші з них, що допоможе вам прийняти рішення щодо їх використання у ваших дослідженнях.

Переваги

Основними перевагами клітин MRC-5 є:

• Нормальна клітинна лінія людського походження

  Фетальні клітини MRC-5 походять із нормальної тканини легенів людини, що робить їх цінним інструментом для дослідників, які вивчають захворювання, характерні саме для людини. Будучи нормальною диплоїдною клітинною лінією, вона точно імітує фізіологію та реакції людських клітин, пропонуючи більш точну модель для біомедичних та фармацевтичних досліджень порівняно з раковими або трансформованими клітинними лініями.

• Вразливість до вірусів

  Фібробласти MRC-5 виявляють високу сприйнятливість до низки вірусів людини, зокрема тих, що викликають респіраторні інфекції та захворювання, такі як грип та коронавіруси. Ця характеристика робить їх особливо корисними для вивчення вірусної патогенезу, скринінгу противірусних препаратів та розробки вірусних вакцин. Здатність клітин MRC-5 підтримувати ефективну реплікацію вірусів дає дослідникам можливість зрозуміти механізми, що лежать в основі вірусних інфекцій, та оцінити ефективність потенційних терапевтичних засобів.

Обмеження

Обмежений термін життя: Незважаючи на свою корисність, клітинна лінія фібробластів MRC-5 має обмежений термін життя in vitro. Зазвичай вони проходять приблизно від 42 до 46 подвоєнь популяції, перш ніж перейти у стан реплікативного старіння. Ця обмежена реплікативна здатність створює труднощі для довготривалих експериментів, що вимагають безперервного культивування клітин. Дослідникам необхідно ретельно враховувати тривалість своїх експериментів і планувати їх відповідно, щоб уникнути проблем, пов’язаних зі змінами поведінки клітин, спричиненими старінням. Крім того, обмежений термін життя клітин MRC-5 вимагає періодичного поповнення свіжовирощеними клітинами, що може вплинути на стабільність та відтворюваність експериментів.

Застосування клітин MRC-5 у наукових дослідженнях

Досягнення в антивірусних дослідженнях та розробці вакцин із використанням клітин MRC-5

Клітини MRC-5, отримані з легеневої тканини 14-тижневого абортованого плода, стали наріжним каменем у галузі антивірусних досліджень та розробки вакцин. Ці диплоїдні клітинні штами є невід’ємною частиною виробництва вакцини проти вірусу краснухи та вакцини Сабіна проти поліомієліту. Походження з людської тканини робить клітини MRC-5 винятковою моделлю для вивчення поведінки вірусів, зокрема реплікації поліовірусу, механізмів ампліфікації SARS-CoV та розмноження вірусу простого герпесу в лабораторних умовах.

Схильність цих клітин до зараження різними вірусами спростила процес розробки вакцин, забезпечивши надійний клітинний субстрат для реплікації вірусів, зокрема тих, що викликають кір та краснуху. Нераковий характер клітин MRC-5 має вирішальне значення для забезпечення безпеки вакцин, оскільки забезпечує реакцію, яка є показовою щодо того, що відбуватиметься в людських клітинах.

Значні успіхи у розумінні вірусних інфекцій та вдосконаленні вакцин стали можливими завдяки дослідженням із використанням клітин MRC-5. Наприклад, дослідження 2021 року показало, що масштаби виробництва вірусу сказу можна збільшити шляхом пригнічення певних клітинних білків за допомогою інгібіторів інтерферону, що призводить до підвищення врожайності вірусу [3]. Крім того, дослідження 2019 року, присвячене вивченню реакції клітин MRC-5 на вірусну інфекцію сказу, підкреслило потенціал екзосом, miR-423-5p та сигнального шляху інтерферону (типу 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 диференціаційного потенціалу, викликало значний інтерес до їхнього використання в терапевтичних цілях. У програмних заявах щодо клітинної терапії визнано терапевтичний потенціал цих клітин у лікуванні різних захворювань. Наприклад, вони є перспективними для модуляції реакцій імунної системи при таких захворюваннях, як розсіяний склероз, та для посилення активності потенціаторів мегакаріоцитів, що є важливим для утворення тромбоцитів.

Окрім терапевтичного застосування, клітини MRC-5 збагатили сферу досліджень захворювань, зокрема щодо розуміння вірусних терапевтичних засобів та протипротозойних препаратів. Як рефрактерна клітинна лінія, клітини MRC-5 мають обмежений термін життя, але їхній внесок у медичні дослідження є суттєвим. Вони відіграють ключову роль у відкритті противірусних засобів і використовуються в аналізах колоній мегакаріоцитів для поглиблення нашого розуміння процесу утворення тромбоцитів. Тривала спадщина клітин MRC-5 продовжує формувати ландшафт медичної науки, покращуючи наші можливості у боротьбі зі складними захворюваннями та станами.

Зануртеся глибше у світ науки: дізнайтеся більше про клітини MRC-5 та пов’язані з ними дослідницькі інструменти

Публікації щодо клітинної лінії MRC-5

Клітинна лінія MRC-5, яка є основним інструментом у медичних дослідженнях, стала предметом низки важливих досліджень. Нижче наведено кілька вартих уваги публікацій, у яких ця клітинна лінія використовувалася в дослідженнях:

• Виявлення цирковірусу свиней у диплоїдних клітинах людини 2BS та MRC-5 для виробництва
  вакцин Опубліковане в журналі «Chinese Journal of Biologicals» у 2019 році, дослідження було присвячене виявленню цирковірусу свиней типів I та II у диплоїдних клітинних лініях людини 2BS та MRC-5, підкреслюючи його значення для розробки вакцин.

• Пригнічення експресії circ-UQCRC2 пом’якшило пошкодження клітин MRC-5, індуковане ліпополісахаридом, через шлях
  miR-326/PDCD4/NF-κB. У цій статті 2021 року, опублікованій у журналі «International Immunopharmacology», дослідники вивчили, як вплив на циркулярну РНК, зокрема circ-UQCRC2, може пом’якшити клітинне ушкодження, спричинене ліпополісахаридом, у клітинах MRC-5 через сигнальний шлях miR-326/PDCD4/NF-κB.

• Кураринон пригнічує інфекцію HCoV-OC43 шляхом порушенняаутофагічний потік у клітинах
  людських легенів MRC-5. Це дослідження 2020 року, опубліковане в журналі «Journal of Clinical Medicine», було присвячене вивченню терапевтичної ефективності кураринону проти людського коронавірусу HCoV-OC43 у клітинах MRC-5, підкреслюючи потенціал цієї сполуки у модулюванні-індукованих автофагічних процесів.

• Аураптен має противірусну активність проти людського коронавірусу OC43 у клітинах
  MRC-5. У статті, опублікованій у журналі «Nutrients» у 2023 році, у цьому дослідженні було висунуто гіпотезу, що аураптен виявляє противірусні властивості проти коронавірусу HCoV-OC43 під час тестування на диплоїдних клітинах людини MRC-5, що відкриває новий напрямок для розробки противірусних стратегій.

• Вплив екстрактів обрізків Vitis vinifera, багатих на ресвератрол, на клітини HeLa, MCF-7 та MRC-5: взаємодія
  апоптозу, аутофагії та некрозу. Це дослідження, опубліковане в журналі «Pharmaceutics» у 2022 році, було присвячене вивченню впливу екстрактів з високим вмістом ресвератролу з Vitis vinifera на три лінії людських клітин, включаючи лінію MRC-5, що дало уявлення про потенційні терапевтичні застосування таких екстрактів при лікуванні раку та інших захворювань.

Ці публікації підкреслюють універсальність клітинної лінії MRC-5 у сприянні різноманітним та новаторським дослідженням у вірусології, онкології та інших галузях, що суттєво сприяє нашому розумінню клітинних реакцій та терапевтичного потенціалу.

Поширені запитання щодо клітин MRC-5

Література

1. Yang, X. та ін., Інгібування інтерферону підвищує ефективність пілотного виробництва вірусу сказу в диплоїдних клітинах MRC-5 людини. Viruses, 2021. 14(1): с. 49.
2. Wang, J. та ін., Доставка індукованого miR-423-5p за допомогою екзосом підвищує стійкість клітин MRC-5 до інфікування вірусом сказу. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): с. 1537.
3. МакКенна, К.С., Використання тканин абортованих плодів у вакцинах та медичних дослідженнях применшує цінність будь-якого людського життя. Linacre Q, 2018. 85(1): с. 13–17.
4. Джордан, І. та В. Сандіг, «Матриця та закулісся: клітинні субстрати для вірусних вакцин». «Віруси», 2014. 6(4): с. 1672–700.