ARPE-19 细胞——深入探讨 ARPE-19 在视网膜色素上皮细胞研究中的应用
ARPE-19 是一种源自人类的自发形成视网膜色素上皮细胞。该细胞系被用于研究视网膜生物学、病理状况及治疗干预（药理学）的各个方面。 本文旨在全面介绍 ARPE-19 永生化细胞。主要将探讨该细胞系的一般特性、培养条件及其多样化的研究应用。因此，阅读本文后，您将对以下内容有深入的了解：
- 培养基
- ARPE-19细胞系的培养使用DMEM或Ham’s F12培养基。 ARPE-19培养基中需添加5%胎牛血清（FBS）、3.1 g/L葡萄糖、15 mM HEPES、1.6 mM L-谷氨酰胺、1.0 mM丙酮酸钠及1.2 g/L碳酸氢钠。 培养基每周更换 2 至 3 次。
- 倍增时间
- ARPE-19 的倍增时间约为 55-65 小时。它们最多可进行 48 次群体倍增。
- 生长类型
- ARPE-19 是一种贴壁细胞系。
- 生物安全等级
- BSL-1
- ARPE-19 细胞：来源与一般特性
- ARPE-19细胞系：培养信息
- ARPE-19细胞的优势与局限性
- ARPE-19细胞系在研究中的应用
- ARPE-19细胞：研究文献
- ARPE-19细胞系相关资源：操作指南、视频等
ARPE-19细胞：来源与一般特性
了解细胞系的来源和一般特性对于其在研究中的有效应用至关重要。本文将涵盖关于 ARPE 细胞系的所有信息，例如：什么是 ARPE-19 细胞系？为何使用 ARPE-19 细胞？ 什么是 ARPE-19/HPV-16 细胞系？ARPE-19 细胞是否为永生化细胞？ARPE-19 细胞的形态和大小如何？
- 永生化视网膜色素上皮细胞系ARPE-19源自一名因事故头部外伤去世的19岁男性患者。该细胞系由Amy Aotaki-Keen于1986年建立。
- 这些细胞表达视网膜色素上皮细胞标志物，即CRALBP和RPE-65，表明它们能够形成具有形态和功能极性的稳定单层。
- ARPE-19细胞具有上皮细胞样形态。
- 除9号染色体长臂存在缺失及19号染色体长臂存在增益外，ARPE-19细胞大多具有正常的核型。此外，还观察到一些非整倍体现象[1]。
ARPE-19 细胞系：培养信息
掌握基本的细胞培养信息对于正确处理和维护细胞系至关重要。本节将帮助您了解 ARPE-19 细胞系培养的关键要点。 您将了解：ARPE-19 的倍增时间是多少？ARPE-19 的接种密度是多少？ARPE-19 的细胞密度是多少？ARPE-19 的冷冻培养基是什么？如何培养 ARPE-19 细胞系？
ARPE-19细胞培养要点
细胞倍增时间：
ARPE-19细胞的倍增时间约为55-65小时。其细胞数可增加至48倍。
贴壁或悬浮培养：
ARPE-19 属于贴壁型细胞系。
传代倍数：
ARPE-19 的传代倍数为 1:3 至 1:5。贴壁细胞用 1×PBS 冲洗后，加入分离液（Accutase）孵育 8 至 10 分钟。待细胞脱落，加入新鲜培养基并离心。 将细胞沉淀再次重悬，并注入装有新鲜培养基的培养瓶中。
培养基：
ARPE-19细胞系的培养使用DMEM或Ham’s F12培养基。 ARPE-19培养基中需添加5%胎牛血清（FBS）、3.1 g/L葡萄糖、15 mM HEPES、1.6 mM L-谷氨酰胺、1.0 mM丙酮酸钠及1.2 g/L NaHCO3。 培养基每周更换 2 至 3 次。
培养条件：
ARPE-19细胞保存在37°C、5% CO₂的加湿培养箱中。
保存：
该细胞系可保存在液氮气相中或-150°C以下的温度下，以长期维持细胞活力。
冷冻流程与培养基：
使用 CM-1 或 CM-ACF 作为 ARPE-19 的冷冻培养基。简而言之，采用缓慢冷冻法对细胞进行冷冻，该方法允许温度每分钟仅下降 1 °C，从而保护细胞免受冷冻冲击。
解冻过程：
将细胞置于预设为37°C的水浴中解冻。待仅剩少量冰块时，将细胞加入新鲜培养基中并进行离心，以去除冷冻培养基成分。随后，将细胞沉淀重新悬浮，并分装至培养瓶中进行培养。
生物安全等级：
ARPE-19细胞需在生物安全1级实验室中操作。
ARPE-19细胞的优点与局限性
ARPE-19细胞广泛应用于视网膜细胞生物学研究。与其他细胞一样，它们也具有一些优点和局限性。本节列举其中部分内容：
优势
ARPE-19细胞系的主要优势包括：
视网膜细胞模型
ARPE-19细胞与人类视网膜色素上皮细胞极为相似，使其成为研究视网膜疾病和药物测试的理想选择。
稳定的生长速率
这些细胞生长稳定，可长期维持，便于开展长期实验。
易于转染
ARPE-19细胞系是极佳的转染宿主，广泛应用于瞬时和稳定表达研究。
局限性
以下是 ARPE-19 细胞系的一些局限性：
分化能力有限
与原代视网膜细胞相比，ARPE-19细胞的分化能力有限。这可能会对某些与分化相关的研究产生影响。
ARPE-19 细胞系在研究中的应用
ARPE-19细胞系在视网膜研究中具有广泛的应用。本文重点介绍了该视网膜色素上皮细胞系在研究中的若干具体且重要的应用。
- 视网膜疾病研究：ARPE-19细胞为视网膜发病机制研究提供了宝贵的见解。研究人员利用这些细胞探索疾病机制及潜在治疗方案。 2020年的一项研究发现，环状RNA hsa_circ_0041795 通过与miRNA-646和VEGFC相互作用，促进高血糖诱导的人视网膜色素上皮细胞ARPE-19的损伤。 因此，该研究提出将该环状RNA作为对抗糖尿病视网膜病变的有效治疗和诊断靶点[2]。同样，Jing Yang及其同事利用ARPE-19细胞，为糖尿病视网膜病变的发病机制提供了新的见解。 他们研究发现，抑制 lncRNA SNHG1（小核仁 RNA 宿主基因 1）可抑制高葡萄糖处理的 ARPE-19 细胞的炎症反应和上皮-间质转化 [3]。
- 药物测试：ARPE-19细胞被用于评估药物和化合物的疗效与安全性，有助于开发视网膜疾病的治疗方案。 例如，2019 年的一项研究发现，马六甲肉桂（Syzygium malaccense）的生物活性成分对人视网膜色素上皮细胞 ARPE-19 具有抵御过氧化氢诱导应激的保护作用 [4]。 随后，一项研究发现，普通牛膝草（Prunella vulgaris var. L）提取物对 ARPE-19 细胞和小鼠模型中蓝光诱导的损伤具有治疗作用 [5]。
5. ARPE-19细胞：研究论文
以下是一些以 ARPE-19 视网膜色素上皮细胞为研究对象的有趣研究论文。
该研究论文于2018年发表于《皮肤与眼毒理学》（Cutaneous and Ocular Toxicology）期刊。本研究评估了通过过氧化氢处理在ARPE-19人视网膜色素上皮细胞中诱导氧化应激后，miRNA的表达情况。
发表于《世界干细胞杂志》（2021年）的该论文提出，ARPE-19细胞条件培养基中含有能促进脂肪组织来源的间充质干细胞神经分化的生长因子。
槲皮素通过MAPK和NF-κB信号通路抑制ARPE-19细胞中IL-1β诱导的炎症细胞因子和趋化因子的产生
该研究发表于《国际分子科学杂志》（2019年）。研究指出，槲皮素通过阻止MAPK和NF-κB级联反应的激活，从而抑制ARPE-19细胞中IL-1β刺激的趋化因子释放，进而改善炎症反应。
白藜芦醇通过调节SIRT1和DNMT功能，在氧化应激和炎症条件下恢复ARPE-19细胞中LINE-1的甲基化水平
该研究论文发表于《国际分子科学杂志》（2018年）。 本研究评估了氧化应激和炎症对ARPE-19细胞中SIRT1（Sirtuin 1）和DNMTs（DNA甲基转移酶）功能以及LINE-1（长间隔核内元件-1）甲基化的可能影响。
北菊花提取物对A2E诱导的ARPE-19细胞视网膜损伤的保护作用
发表于《Antioxidants》（2022年）的这篇文章发现，北极菊花提取物对ARPE-19细胞中N-视黄烯亚甲基-N-视黄醇乙醇胺（A2E）诱导的视网膜损伤具有保护作用。
ARPE-19细胞系相关资源：操作指南、视频及其他
ARPE-19是一种广泛使用的视网膜上皮细胞系。此处列出了涵盖ARPE-19细胞培养和转染方案的可用资源：
- ARPE-19转染：本视频为学习ARPE-19细胞系转染方案的分步指南。
以下是描述 ARPE-19 细胞培养方案的资源：
- ARPE-19细胞培养方案：此链接包含关于ARPE-19细胞培养与维护的信息，涵盖ARPE-19培养基、培养条件、传代方案，以及增殖性培养和冷冻保存培养物的处理方法。
参考文献
- Schnichels, S. 等，培养皿中的视网膜：视网膜常见疾病的细胞培养、视网膜组织块及动物模型。《视网膜与眼科研究进展》，2021，81: 100880。
- Sun, H. 和 X. Kang, hsa_circ_0041795 通过吸附 miR-646 并激活 VEGFC，参与高葡萄糖诱导的人视网膜色素上皮细胞（ARPE 19）损伤。 《基因》，2020年，第747期：第144654页。
- Yang, J. 等，SNHG1 沉默抑制了高葡萄糖诱导的 ARPE-19 细胞的上皮-间质转化和炎症反应。 《炎症研究杂志》，2021年，第14卷，第1563-1573页。
- Arumugam, B. 等，来自 Syzygium malaccense 的山奈酚衍生物对 ARPE-19 细胞中过氧化氢诱导的应激具有保护作用。Molecular vision，2019. 25: p. 47.
- Kim, J., K. Cho, and S.-Y. Choung, 普通牛膝草（Prunella vulgaris var. L）提取物对ARPE-19细胞和小鼠视网膜蓝光诱导损伤的保护作用。《自由基生物学与医学》，2020. 152: 622-631页。