Tế bào HuH7: Cánh cửa mở ra cho nghiên cứu về ung thư gan và vi-rút viêm gan C

Dòng tế bào HuH7, được phân lập từ ung thư gan ở người, là một tập hợp các tế bào biểu mô giống tế bào gây ung thư đã được bất tử hóa. Dòng tế bào này, cùng với các dòng tế bào phái sinh HuH7.5 và HuH7.5.1, đóng vai trò như một chất thay thế thực tế cho các tế bào gan nguyên phát trong các bối cảnh thí nghiệm. Nó chủ yếu được sử dụng trong các mô hình nuôi cấy tế bào để nghiên cứu nhiễm virus viêm gan C (HCV) và sinh lý bệnh của ung thư gan.

Nguồn gốc và đặc điểm của tế bào HuH7

Việc hiểu rõ nguồn gốc, các đặc điểm chính và điều kiện nuôi cấy tối ưu của dòng tế bào HuH7 là điều cần thiết trước khi ứng dụng vào nghiên cứu.

Dòng tế bào HuH7 được Sato, J và Nakabayshi, H thiết lập vào năm 1982, có nguồn gốc từ một dòng tế bào ung thư gan đã biệt hóa cao. Ban đầu, nó được lấy từ một bệnh nhân nam người Nhật Bản 57 tuổi bị ung thư gan. Với khả năng sản xuất các chất có ý nghĩa sinh lý như albumin và alpha-fetoprotein, tế bào HuH7 có độ nhạy cao với nhiễm virus viêm gan C (HCV), khiến chúng phù hợp để sử dụng trong các hệ thống replicon HCV. Đặc điểm này làm cho dòng tế bào này trở nên quý giá trong việc sàng lọc và phát triển các liệu pháp chống HCV. Tế bào HuH7 có hình thái biểu mô, với hình lục giác, và bám dính vào bề mặt để tạo thành lớp đơn 2D trong quá trình phát triển. Trung bình, tế bào HuH7 có đường kính 21,9 µm, có xu hướng to hơn và dẹt hơn. Dòng tế bào HuH7 được đặc trưng bởi số lượng nhiễm sắc thể không đồng nhất, thường dao động từ 55 đến 63, phản ánh sự biến đổi gen trong quần thể tế bào. Sự không đồng nhất này là kết quả của các áp lực chọn lọc gặp phải trong quá trình nuôi cấy tế bào và có thể thay đổi tùy theo các điều kiện phòng thí nghiệm khác nhau.

Phân tích so sánh: Dòng tế bào HuH7 và HuH7.5

Dòng tế bào HuH7.5, một biến thể của HuH7, khác biệt chủ yếu do một đột biến thay thế amino acid trong gen RIG-I (DDX58), có vai trò quan trọng trong phản ứng kháng virus nội bào. Đột biến này tăng cường khả năng cho phép các tế bào HuH7.5 nhân lên RNA HCV gen và subgenomic, giúp phân biệt dòng tế bào này với dòng tế bào mẹ HuH7 về mặt tính hữu dụng trong nghiên cứu virus học.

Nuôi cấy tế bào HuH7: Các quy trình thiết yếu để đạt được sự phát triển tối ưu

Tế bào HuH7, một phần không thể thiếu trong vô số nghiên cứu, cần có điều kiện nuôi cấy chính xác để phát triển mạnh. Phần này đi sâu vào các khía cạnh cơ bản của nuôi cấy tế bào HuH7, đảm bảo duy trì tính phù hợp sinh lý của chúng trong các nghiên cứu khoa học.

Động học thời gian nhân đôi

Thời gian nhân đôi của tế bào HuH7 thường là 24 giờ, mặc dù sự thay đổi trong môi trường nuôi cấy tế bào có thể kéo dài thời gian này lên 36-48 giờ, cho thấy ảnh hưởng của điều kiện môi trường đối với sự tăng sinh tế bào.

Đặc điểm bám dính

Tế bào HuH7 chủ yếu tạo thành một lớp đơn hai chiều, bám dính vào bề mặt của đĩa và bình nuôi cấy, nhấn mạnh sự ưa thích của chúng đối với chất nền vật lý ổn định hơn là nuôi cấy lơ lửng.

Mật độ gieo hạt tối ưu

Việc duy trì độ phủ của tế bào HuH7 trong khoảng 30-90% là rất quan trọng để ngăn chặn sự sụt giảm tốc độ sinh sôi khi độ phủ vượt quá 90%. Việc nuôi cấy lại bằng accutase giúp tách tế bào dễ dàng hơn, cho phép gieo tế bào với mật độ phù hợp với nhu cầu thí nghiệm, từ mức tối ưu (2×10⁴ tế bào/cm²) đến mức bão hòa (6×10⁴ tế bào/cm²).

Yêu cầu dinh dưỡng

Môi trường nuôi cấy Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) có hàm lượng glucose cao và được bổ sung 10% huyết thanh bò thai (FBS) cung cấp môi trường dinh dưỡng lý tưởng cho tế bào HuH7. Việc thay mới môi trường nuôi cấy thường xuyên, lý tưởng là 2-3 lần mỗi tuần, là rất quan trọng để duy trì sức khỏe của tế bào.

Điều kiện môi trường

Tủ ấm có độ ẩm được cài đặt ở 5% CO₂ và 37°C hỗ trợ tối ưu cho việc nuôi cấy tế bào HuH7, mô phỏng các điều kiện sinh lý thuận lợi cho các hoạt động của tế bào.

Bảo quản lâu dài

Để bảo quản lâu dài, tế bào HuH7 nên được bảo quản trong pha hơi của nitơ lỏng, đảm bảo khả năng sống của chúng cho các nghiên cứu trong tương lai.

Bảo quản lạnh và phục hồi

Việc sử dụng kỹ thuật đông lạnh dần dần là điều tối quan trọng để duy trì khả năng sống của tế bào trong quá trình bảo quản lạnh. Tế bào nên được ngâm trong môi trường đông lạnh được thiết kế đặc biệt, chẳng hạn như CM-1, để đảm bảo quá trình chuyển sang bảo quản đông lạnh diễn ra suôn sẻ. Sau khi rã đông, việc hồi sinh nhanh chóng nhưng nhẹ nhàng trong bể nước 37°C, tiếp theo là ly tâm để loại bỏ môi trường đông lạnh và tái huyền phù trong môi trường nuôi cấy mới là điều cần thiết để tái lập nuôi cấy tế bào.

Các vấn đề về an toàn sinh học

Nên tuân thủ quy trình An toàn sinh học Cấp 1 khi xử lý và nhân giống dòng tế bào HuH7, phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn và đạo đức trong môi trường phòng thí nghiệm.

Bằng cách tuân thủ các điều kiện nuôi cấy được mô tả chi tiết này, các nhà nghiên cứu có thể đảm bảo sự phát triển mạnh mẽ và tính liên quan sinh lý của tế bào HuH7 trong các nghiên cứu khoa học của họ, mở đường cho những phát hiện đột phá trong nghiên cứu ung thư gan và virus viêm gan C.

Khám phá tế bào HuH7 để đạt được những bước đột phá khoa học

Tế bào HuH7: Ưu điểm và nhược điểm

Dòng tế bào HuH7 vừa có ưu điểm vừa có hạn chế. Hãy cùng điểm qua những ưu và nhược điểm tiềm năng của dòng tế bào này, vì điều này có thể giúp bạn quyết định xem nó có phù hợp với các thí nghiệm của bạn hay không.

Ưu điểm của dòng tế bào HuH7

Tế bào HuH7 sở hữu nhiều đặc điểm khiến chúng trở nên hấp dẫn trong nghiên cứu.

• Dễ nhân giống: Không giống như các dòng tế bào ung thư gan ở người khác, dòng tế bào HuH7 có thể được nuôi cấy dễ dàng mà không cần bổ sung huyết thanh; tuy nhiên, CLS khuyến nghị sử dụng RPMI 1640 với 10% FBS và 2 mM L-glutamine. Tế bào HuH-7 tiết ra một yếu tố tăng trưởng giúp tế bào phát triển mà không cần huyết thanh.
• Tính linh hoạt trong chuyển gen: Dòng tế bào HuH7 được sử dụng rộng rãi cho mục đích chuyển gen do khả năng tiếp nhận cao đối với bộ gen HCV. Do đó, các tế bào này đóng vai trò quan trọng trong việc sàng lọc và phát triển thuốc chống HCV.
• Thay thế cho tế bào gan người: Dòng tế bào HuH7 là một sự thay thế tuyệt vời cho tế bào gan người. Nó có thể giúp các nhà nghiên cứu nghiên cứu các chất vận chuyển thuốc trong gan và hiểu được sự tương tác của một số loại thuốc với MRP (các protein liên quan đến kháng đa thuốc).
• Phát triển mô hình chuột ghép mô: Tế bào HuH7 đã được sử dụng để tạo ra mô hình chuột ghép mô có nguồn gốc từ dòng tế bào. Mô hình động vật này có thể cung cấp những hiểu biết quý giá cho các nhà nghiên cứu về các chất ức chế protein kinase và liệu pháp chống ung thư.
• Nghiên cứu ung thư: Dòng tế bào HuH7 là dòng tế bào ung thư gan người, giúp các nhà nghiên cứu tiến hành các nghiên cứu về ung thư gan.

Hạn chế của dòng tế bào HuH-7

Có một số hạn chế liên quan đến việc nuôi cấy dòng tế bào HuH7.

Nhiễm khuẩn: Nhiễm khuẩn do vi khuẩn là vấn đề phổ biến nhất trong nuôi cấy tế bào. Khi xảy ra nhiễm trùng, có thể nhận biết thông qua sự thay đổi pH và độ đục của môi trường nuôi cấy. Trong số các loại nhiễm khuẩn, nhiễm khuẩn do mycoplasma thường không rõ ràng. Tuy nhiên, nó ảnh hưởng dần dần đến hình thái, biểu hiện gen và các đặc tính khác của dòng tế bào.

Thời gian nuôi cấy: Mặc dù dòng tế bào HuH7 là bất tử, nhưng việc vượt quá thời gian nuôi cấy có thể ảnh hưởng dần dần đến sức khỏe của tế bào. Điều này có thể ảnh hưởng đến tốc độ sinh sôi và biểu hiện gen, từ đó làm giảm khả năng tái tạo kết quả. Đối với dòng tế bào HuH7, số lần nhân giống nên được giữ dưới 20–25.

Ứng dụng của tế bào HuH-7

Dòng tế bào có nguồn gốc từ ung thư gan ở người này có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu. Dưới đây, chúng tôi sẽ mô tả một số lĩnh vực nghiên cứu sử dụng dòng tế bào HuH7.

1. Kháng thuốc: HuH7 là dòng tế bào ung thư gan (HCC) có thể được sử dụng để nghiên cứu tính kháng thuốc đối với các phương pháp điều trị ung thư gan tiềm năng. Một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2021 đã sử dụng tế bào HuH7, được tạo ra bằng cách thí nghiệm để kháng sorafenib, nhằm phát triển các liệu pháp mới và hiệu quả, tức là các peptit tự lắp ráp tích tụ trong ty thể.

2. Hiểu biết về di truyền và lập hồ sơ phân tử thông qua tế bào HuH7: Các dòng tế bào HuH7 riêng biệt, bao gồm các dẫn xuất và biến thể khác nhau, đã giúp hiểu sâu hơn về biểu hiện gen và vai trò của các dấu hiệu gen cụ thể trong bệnh. Các kỹ thuật như quang phổ Raman, được các nhà nghiên cứu như Evgeny Gladilin ủng hộ, đã được áp dụng cho các tế bào HuH7 để phân tích phân tử và tế bào, tiết lộ những hiểu biết sâu sắc về phản ứng của tế bào đối với nhiễm virus. Tiềm năng của phổ Raman, kết hợp với các phương pháp như proteomics định lượng, đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc khám phá các phản ứng của tế bào chủ, bao gồm phản ứng interferon và những thay đổi trong giọt lipid, vốn rất quan trọng để hiểu sự nhân lên của HCV và tác động của SARS. Việc biểu hiện của các dấu hiệu gây ung thư khác nhau có thể được nghiên cứu để hiểu hành vi của chúng khi phản ứng với bất kỳ phương pháp điều trị nào, như trong một nghiên cứu sử dụng tế bào HuH7 để điều tra tác động của hợp chất Kaempferol lên mô hình biểu hiện của các gen thuộc con đường MMP9 và AKT. Các con đường này điều chỉnh quá trình di căn và khả năng xâm lấn của ung thư gan tế bào gan. Một nghiên cứu gần đây khác cũng đã điều tra vai trò của gen trong chuỗi tín hiệu Wnt/β-catenin đối với sự sống sót và tăng trưởng của các tế bào HCC.

3. Phát triển thuốc: Tế bào HuH7 được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu sàng lọc và phát triển thuốc chống ung thư gan. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để điều tra tiềm năng ức chế của nhiều chiết xuất thực vật, hợp chất có nguồn gốc thực vật, hạt nano và các tác nhân điều trị khác đối với HCC. Một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2022 đã nghiên cứu các đặc tính thúc đẩy quá trình chết tế bào và chống ung thư của một đồng vị phóng xạ đối với ung thư gan tế bào gan bằng cách sử dụng dòng tế bào HuH7.

4. Tế bào HuH7: Điểm trọng tâm trong nghiên cứu virus và phân tích tế bào Tế bào HuH7 đã trở thành nền tảng trong nghiên cứu về nhiễm virus và các bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là virus viêm gan C (HCV) và tương tác của chúng với các coronavirus như SARS-CoV-2, tác nhân gây ra bệnh coronavirus 2019 (COVID-19). Sự phát triển của các hệ thống nuôi cấy tế bào HCV thí nghiệm (HCVcc) sử dụng tế bào HuH7 đã thúc đẩy đáng kể khả năng nghiên cứu quá trình nhân lên phức tạp của HCV và các yếu tố chủ cần thiết cho sự lây nhiễm HCV. Điều này bao gồm việc kiểm tra hiệu quả nhân lên của RNA HCV và việc sản sinh các virion lây nhiễm. Các dòng tế bào HuH7 riêng biệt, bao gồm các biến thể già cỗi và bị nhiễm, cung cấp một bảng điều tra đa dạng để nghiên cứu tính đa dạng của nhiễm trùng, sự lây lan của virus và các cơ chế ức chế chống lại các loại virus như SARS.

Tóm lại, nghiên cứu về tế bào HuH7 bao quát một phạm vi rộng lớn các vấn đề khoa học, từ các cơ chế phân tử cơ bản của nhiễm trùng virus đến các phản ứng tế bào chi tiết do các tác nhân gây bệnh này gây ra. Thông qua lăng kính nghiên cứu HuH7, cộng đồng khoa học tiếp tục khám phá những động lực phức tạp của các tương tác giữa vật chủ và virus, góp phần vào sự tiến bộ của các chiến lược chống virus và sự hiểu biết của chúng ta về các yếu tố quyết định tế bào trong các bệnh do virus gây ra.

Các công bố về HuH-7

Có rất nhiều công bố sử dụng dòng tế bào HuH7 cho các mục đích khác nhau. Ở đây, chúng tôi đã đề cập đến một số công bố gần đây và quan trọng.

• Ứng dụng các peptit tự lắp ráp nhắm vào ty thể như một phương pháp điều trị mới cho các tế bào ung thư gan kháng sorafenib.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Scientific Reports vào năm 2021. Nghiên cứu đã sử dụng các tế bào ung thư gan kháng sorafenib được gây ra bằng thí nghiệm (dòng tế bào HuH7) để điều tra tác dụng thúc đẩy quá trình chết tế bào và chống ung thư của Mito-FF (peptide tự lắp ráp tích tụ trong ty thể) mới được phát triển gần đây.

• Kaempferol ức chế sự di chuyển của tế bào ung thư gan ở người bằng cách ức chế tín hiệu MMP-9 và Akt

Bài báo này được xuất bản trên tạp chí Environmental Toxicology bởi Po-Chung Ju và các đồng nghiệp vào năm 2021. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã khám phá tiềm năng chống di căn của một hợp chất có nguồn gốc thực vật, kaempferol, đối với các tế bào ung thư gan (HuH7). Ngoài ra, họ cũng nghiên cứu các con đường tín hiệu điều chỉnh sự di căn và xâm lấn của các tế bào ung thư gan.

• Daphnetin ức chế sự sống sót của tế bào ung thư gan thông qua việc điều chỉnh con đường tín hiệu Wnt/β-catenin

Bài báo này đã được công bố trên tạp chí Drug Development Research vào năm 2022. Nghiên cứu này giải thích vai trò chống ung thư của hợp chất daphnetin đối với HCC. Hợp chất có nguồn gốc thực vật này ức chế tín hiệu Wnt/β-catenin để hạn chế sự phát triển của tế bào ung thư.

• RGFP966 ức chế sự phát triển và di căn của khối u thông qua việc ức chế biểu hiện EGFR trong các tế bào ung thư gan tế bào gan trong ống nghiệm

Bài báo nghiên cứu này, được xuất bản trên tạp chí Drug Design, Development, and Therapy, mô tả vai trò của tín hiệu EGFR trong sự phát triển và di căn của ung thư gan. Nghiên cứu đã sử dụng tế bào HuH7 để điều tra tác dụng ức chế của RGFP966, một chất ức chế histone deacetylase 3 (HDAC3), đối với HCC thông qua việc ức chế các gen đường truyền EGFR.

• Rhenium Perrhenate (188ReO4) gây ra quá trình apoptosis và làm giảm biểu hiện ung thư trong các tế bào ung thư gan

Bài báo này trên tạp chí Cells chỉ ra việc sử dụng tế bào HuH7 trong việc nghiên cứu tiềm năng chống HCC của một đồng vị phóng xạ, tức là rhenium perrhenate.

• Hoạt tính kháng vi-rút của các hạt nano chitosan bao bọc curcumin đối với vi-rút viêm gan C kiểu gen 4a trong các dòng tế bào ung thư gan ở người

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí International Journal of Nanomedicine. Nghiên cứu đã sử dụng tế bào HuH7 để khám phá hoạt tính kháng virus của các hạt nano chitosan chứa curcumin đối với HCV kiểu gen 4a.

Tài nguyên về HuH-7: Quy trình, video và hơn thế nữa

Có nhiều tài nguyên sẵn có cho việc nuôi cấy và duy trì dòng tế bào HuH7. Tại đây, bạn sẽ tìm hiểu về các tài nguyên sẵn có để giải thích các quy trình nuôi cấy tế bào và chuyển gen cho HuH7 cũng như các video giáo dục.

Quy trình nuôi cấy tế bào

Các tài nguyên sau đây có thể giúp bạn bắt đầu nuôi cấy và duy trì HuH7.

• Thông tin và tài nguyên về nuôi cấy tế bào HuH-7: Trang web này có nhiều thông tin hữu ích, bao gồm quy trình nuôi cấy lại dòng tế bào HuH7, bảo quản và xử lý.

• Quy trình nuôi cấy tế bào HuH7

Quy trình chuyển gen của HuH7

Tế bào HuH7 được chuyển gen theo nhiều cách khác nhau. Các tài nguyên sau đây cung cấp nhiều thông tin về quy trình chuyển gen, các chất phản ứng và hóa chất cần thiết, các mẹo hữu ích và các biện pháp phòng ngừa.

Video liên quan đến dòng tế bào HuH7

Có nhiều video hướng dẫn về các quy trình cơ bản như nuôi cấy, cấy tế bào và chuyển gen, cùng nhiều nội dung khác.

• Truyền tế bào: Kiến thức cơ bản về nuôi cấy tế bào: Video này giới thiệu quy trình nuôi cấy cơ bản cho dòng tế bào.

Chúng tôi hy vọng rằng thông tin được cung cấp trong bài viết này sẽ giúp bạn có được kiến thức cơ bản và nâng cao về dòng tế bào HuH7 trước khi bắt tay vào nghiên cứu. Nếu bạn muốn sử dụng các tế bào này trong công việc nghiên cứu của mình, bạn có thể đặt hàng từ chúng tôi.

Câu hỏi thường gặp về dòng tế bào HuH7 và nghiên cứu virus