Tế bào HepG2 - Nguồn tài nguyên nghiên cứu ung thư gan

Hep-G2 là dòng tế bào ung thư gan người được phân lập từ mô gan của một nam giới da trắng 15 tuổi bị ung thư gan tế bào gan. Các tế bào này thường được sử dụng trong các nghiên cứu về chuyển hóa thuốc và độc tính gan. Mặc dù tế bào HepG2 có tốc độ tăng sinh cao và có hình thái tương tự biểu mô, chúng không có khả năng gây ung thư và thực hiện các chức năng gan biệt hóa đa dạng. Năm 1975, các nhà nghiên cứu đã phân lập tế bào HepG2 từ ung thư tế bào gan, khiến nó trở thành dòng tế bào gan đầu tiên có các đặc điểm quan trọng của tế bào gan. Khác với dòng tế bào SK-Hep1 đã được thiết lập trước đó, thiếu các dấu hiệu quan trọng của tế bào gan, tế bào HepG2 có thể tiết ra các protein huyết tương khác nhau và cung cấp một mô hình quý giá để nghiên cứu động học nội bào của các vùng bề mặt tế bào trong tế bào gan người. Các tế bào này có hình thái biểu mô, số nhiễm sắc thể trung bình là 55 và có thể được kích thích bằng hormone tăng trưởng người

hình ảnh động y tế 3D mô phỏng khối u ác tính trong gan của một người đàn ông.

Đặc điểm của tế bào HepG2

Hình dạng điển hình của tế bào gan nguyên phát là hình lập phương và thường chứa hai nhân. Ngược lại, tế bào HepG2 có hình thái tương tự biểu mô với một nhân và số lượng nhiễm sắc thể dao động từ 48 đến 54 mỗi tế bào. Mặc dù tế bào HepG2 có thể chiếm tới 25% tổng protein tế bào, kích thước của chúng lớn hơn so với tế bào gan bình thường, chiếm khoảng 10% tổng protein trong tế bào. Protein tế bào là các yếu tố quan trọng trong tế bào, thực hiện các chức năng được quy định bởi gen.

Tế bào ung thư, bao gồm cả những tế bào có số lượng nhiễm sắc thể bất thường, thường có sự gia tăng số lượng nhân, lên đến bảy nhân mỗi tế bào. Do mức độ biệt hóa cao trong ống nghiệm, tế bào HepG2 cung cấp một mô hình lý tưởng để nghiên cứu quá trình vận chuyển và động học nội bào của các protein màng ống mật, màng xoang và lipid trong tế bào gan người.

Kích thước trung bình của một tế bào HepG2 là khoảng 10-20 µm, nhỏ hơn so với tế bào gan có đường kính 15 µm nhưng tương tự như các tế bào ung thư có Hepatoblastoma (HB), có kích thước từ 10-20 µm.

Di truyền học HepG2

Dòng tế bào Hep-G2 có nhiều sự chuyển đoạn, bao gồm chuyển đoạn giữa các cánh ngắn của nhiễm sắc thể 1 và 21, tam bội của nhiễm sắc thể 2, 16 và 17, và tứ bội của nhiễm sắc thể 20. Sự mất đoạn vùng 4q3 của nhiễm sắc thể 4 cũng được quan sát thấy, liên quan đến chuyển đoạn t(1;4) thường gặp trong Hepatoblastoma (HB) và các bất thường nhiễm sắc thể khác, như tam bội thể 2 và 20. Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào HepG2 dao động từ 50 đến 60, cho thấy karyotype hyperdiploid, trong khi một số trường hợp có hơn 100 nhiễm sắc thể và được đặc trưng bởi sự phình to tetraploid. Tế bào HepG2 chứa khoảng 7,5 pg DNA, nhiều hơn 15% so với tế bào soma trung bình. So sánh với tế bào gan nguyên phát, chúng có hình dạng tế bào lập phương và thường chứa hai nhân [1].

Hình thái đột biến của tế bào HepG2

Dòng tế bào HepG2 mang đột biến vùng promoter TERT C228T, cũng có mặt trong ung thư gan tế bào (HCC) và ung thư gan bào (HB). Đột biến này góp phần vào quá trình bất tử hóa bằng cách bảo vệ telomere trong tế bào ung thư. Ngoài ra, tế bào HepG2 có gen TP53 kiểu hoang dã, một gen quan trọng trong ức chế ung thư ở người, vì nó tham gia vào quá trình ngừng chu kỳ tế bào, apoptosis và lão hóa. Đột biến trong gen này có thể thúc đẩy sự tăng sinh tế bào.

Tế bào HepG2 tham gia vào nhiều con đường tín hiệu, bao gồm rối loạn điều hòa tăng trưởng tế bào, các con đường sinh tồn như ung thư gan bào thai và phôi thai, và con đường Wnt/β-catenin. Hơn nữa, dòng tế bào này có sự thiếu hụt đặc trưng của exon thứ ba của gen CTNNB1, tương tự như thấy trong ung thư gan biểu mô [2,3].

Tế bào HepG2 phát triển trong các đảo tụy ở độ phóng đại 20x và 10x.

Tổng quan về tế bào ung thư gan HepG2 trong nghiên cứu về gan

Tế bào HepG2, có nguồn gốc từ ung thư gan ở người, đã trở thành công cụ vô giá trong nghiên cứu chức năng và bệnh lý gan, bao gồm ung thư tế bào gan. Các dòng tế bào gan này cung cấp thông tin về phản ứng tế bào của tế bào gan người dưới các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Việc sử dụng plasmid báo cáo luciferase trong tế bào HepG2 đã đặc biệt hiệu quả trong việc theo dõi biểu hiện gen và chuyển gen tế bào, đây là những yếu tố cơ bản trong nghiên cứu chuyển hóa, chẳng hạn như nghiên cứu tác động của ethanol đối với tế bào gan

Nghiên cứu nhiễm trùng virus và bệnh gan sử dụng tế bào HepG2

Các dòng tế bào ung thư gan bất tử như HepG2 và Huh7 là thiết yếu trong nghiên cứu nhiễm trùng virus, thể hiện sự nhân đôi chu kỳ tế bào hoàn chỉnh của virus viêm gan D (HDV) và biểu hiện của virus viêm gan B (HBV) [5,6]. Đồng thời, các dòng tế bào HepaRG đóng vai trò quan trọng trong việc làm sáng tỏ cơ chế xâm nhập của HBV [7]. Tế bào HepG2 cũng được sử dụng để nghiên cứu nhiều bệnh gan ở người, từ các rối loạn di truyền như bệnh ứ mật gia đình tiến triển (PFIC) và hội chứng Dubin-Johnson đến các nghiên cứu về môi trường và chế độ ăn uống liên quan đến các tác nhân độc tế bào và độc gen, cũng như trong nghiên cứu nhắm mục tiêu thuốc và ung thư gan [8,9]. Việc sử dụng chúng còn mở rộng đến các thử nghiệm với thiết bị gan nhân tạo

Tương tác của tế bào HepG2 với vật liệu sinh học trong công nghệ mô

Tương tác của tế bào HepG2 với các vật liệu sinh học là yếu tố then chốt trong công nghệ mô. Các kỹ thuật như kỹ thuật thăm dò keo giúp hiểu rõ các tương tác này bằng cách đo lường tính chất bám dính của tế bào, điều này rất quan trọng trong việc xác định khả năng sống sót của tế bào cho việc phát triển khung giá đỡ và mô hình mô gan chính xác

Hành vi của tế bào và các tiến bộ trong các mô hình dựa trên HepG2

Nghiên cứu hành vi tế bào trong các mô hình dựa trên HepG2 là quan trọng đối với nghiên cứu bệnh gan. Sự tiến bộ trong nuôi cấy tế bào dạng khối ba chiều đã dẫn đến việc tạo ra các khối tế bào HepG2, cung cấp một mô hình sinh lý học phù hợp hơn, tương tự như tế bào gan bình thường. Các mô hình 3D này, với hoạt động chuyển hóa tăng cao, cho thấy tiềm năng của tế bào HepG2 trong việc làm mô hình cho ung thư gan và có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu điều trị ung thư, đặc biệt là trong việc mô phỏng khối u gan và thử nghiệm các phương pháp điều trị mới [10-12].

So sánh và đặc điểm của HepG2 so với các dòng tế bào ung thư khác

HepG2 là một trong những dòng tế bào ung thư gan được sử dụng rộng rãi nhất, được lựa chọn vì ứng dụng đa dạng trong nghiên cứu khoa học trong số khoảng 40 dòng tế bào ung thư gan có sẵn [13]. Mặc dù có biểu hiện yếu hoặc không có của một số enzym cytochrome P450 so với tế bào gan bình thường, hồ sơ chuyển hóa của HepG2 đã thúc đẩy các nỗ lực sửa đổi dòng tế bào để nghiên cứu chuyển hóa thuốc tốt hơn [13]. So với các dòng tế bào ung thư như MCF7, PC3, 143B và HEK293, tế bào HepG2 có cấu trúc axit amin đặc biệt, ảnh hưởng đáng kể đến tổng hợp và tiết protein, nhấn mạnh các con đường chuyển hóa độc đáo của chúng [14]

Khám phá nghiên cứu về bệnh gan với HepG2

430,00 €*

Nội dung: 1.5 milliliter

Giá chưa bao gồm VAT và phí vận chuyển

cryovial

Số sản phẩm: 300198

Tách nuôi cấy tế bào HepG2

Dưới đây là năm bước để tách tế bào bám dính khỏi bình nuôi cấy tế bào bằng Accutase:

Loại bỏ môi trường nuôi cấy khỏi bình nuôi cấy tế bào và rửa các tế bào bám dính bằng PBS không chứa canxi và magiê. Sử dụng 3-5 ml PBS cho bình T25 và 5-10 ml cho bình T75.
Thêm Accutase vào bình nuôi cấy tế bào, sử dụng 1-2 ml cho mỗi bình T25 và 2,5 ml cho mỗi bình T75. Đảm bảo Accutase phủ kín toàn bộ lớp tế bào.
Ủ bình ở nhiệt độ phòng trong 8-10 phút.
Cẩn thận tái phân tán tế bào với môi trường nuôi cấy, sử dụng 10 ml môi trường tươi.
Ly tâm các tế bào đã được hòa tan trong 5 phút ở 300xg, hòa tan lại trong môi trường tươi và phân phối vào các bình mới chứa môi trường tươi.

Triển vọng tương lai cho tế bào HepG2

Cuộc tìm kiếm để khai thác hết tiềm năng của dòng tế bào HepG2 tiếp tục với những tiến bộ đột phá trong việc tăng cường biểu hiện của cytochromes. Các nhà nghiên cứu cũng đang khám phá khả năng nuôi cấy tế bào dạng khối cầu ba chiều (3D), mang lại hệ thống mô phỏng sinh lý học chính xác hơn. Hoạt động chuyển hóa, bao gồm cytochromes, trong mô hình HepG2 dạng khối cầu 3D cao hơn đáng kể so với tế bào 2D, giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc tạo ra mô hình phản ánh tế bào gan bình thường. Ngoài ra, việc nghiên cứu các quá trình động học liên quan đến sự phân bố không đúng của protein bề mặt tế bào có thể mở ra con đường hiểu rõ hơn về các bệnh lý gan