Tế bào U937 - Mô hình nghiên cứu và tiến bộ trong lĩnh vực ung thư bạch cầu đơn nhân

Dòng tế bào U937, một mô hình in vitro được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu y sinh, có nguồn gốc từ dòng tế bào tiền bạch cầu đơn nhân, cung cấp những hiểu biết quý giá về động học tế bào của các tế bào tủy. Bài viết này đi sâu vào nguồn gốc, đặc điểm chung và các ứng dụng đa dạng của dòng tế bào U937, đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu các cơ chế phân tử và con đường tín hiệu trong các tế bào miễn dịch, đặc biệt trong bối cảnh ung thư bạch cầu tủy cấp tính (AML).

Nguồn gốc và đặc điểm chung của dòng tế bào U937

Phần này sẽ làm sáng tỏ nguồn gốc và các đặc điểm cơ bản của dòng tế bào U937. Bạn sẽ tìm hiểu về bản chất của dòng tế bào leukemia U937, danh tính tế bào của nó, nguồn gốc và các đặc điểm chính khiến nó trở thành một mô hình quan trọng trong nghiên cứu.

Tế bào U937 được thiết lập từ dịch màng phổi của một nam giới da trắng 37 tuổi mắc bệnh lymphoma histiocytic toàn thân bởi Sundstrom và Nilsson vào năm 1976, đại diện cho một biểu hiện pro-monocytic độc đáo [1]. Các tế bào này có hình thái đặc trưng của loại tế bào monocyte-macrophage, với cấu trúc hình tròn và đường kính trung bình khoảng 14 μm, mang các dấu hiệu bề mặt như protein DC-SIGN của người, yếu tố quan trọng cho vai trò của chúng trong các nghiên cứu miễn dịch. Khả năng biệt hóa của dòng tế bào U937 thành các loại tế bào miễn dịch khác nhau—bao gồm monocyte, đại thực bào và thậm chí tế bào nhánh—khi tiếp xúc với các kích thích nhất định là điều đáng quan tâm, cung cấp một hệ thống động để nghiên cứu quá trình biệt hóa tế bào.

Bộ sưu tập tế bào của U937 còn bao gồm khả năng biểu hiện amelogenin, một dấu hiệu thường được nghiên cứu trong bối cảnh các tế bào tiền thân tuần hoàn và đánh giá các nhiễm sắc thể bất thường, đặc biệt là các phần của nhiễm sắc thể 16, củng cố vị thế của nó như một nguồn tài nguyên phong phú trong Bách khoa toàn thư Dòng tế bào Ung thư. Thông qua các kỹ thuật như nuôi cấy tế bào 3D và hình ảnh tiên tiến, các tế bào U937 cung cấp một môi trường gần với điều kiện trong cơ thể, cho phép các nhà nghiên cứu quan sát hành vi và tương tác của tế bào trong một môi trường sinh lý học phù hợp hơn.

Hồng cầu và bạch cầu đơn nhân được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm y tế.

Dòng tế bào U937: Thông tin về nuôi cấy

Nắm vững các điểm chính sau đây về nuôi cấy tế bào U937 sẽ giúp công việc của bạn trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Bạn sẽ học được: Thời gian nhân đôi của tế bào U937 là bao lâu? Dòng tế bào U937 là loại bám dính hay lơ lửng? Dung dịch nuôi cấy U937 là gì? Cách nuôi cấy tế bào U937 như thế nào?

Điểm chính cần lưu ý khi nuôi cấy tế bào U937

Thời gian nhân đôi dân số:

Thời gian nhân đôi trung bình của tế bào U937 là 36 giờ. Tuy nhiên, nó có thể dao động từ 48 đến 72 giờ.

Bám dính hay treo lơ lửng:

Tế bào đại thực bào U937 có hình tròn và phát triển trong môi trường nuôi cấy lơ lửng.

Mật độ gieo tế bào:

mật độ gieo hạt khuyến nghị cho tế bào U937 là 1 x10⁵ tế bào/mL. Không cần dung dịch chuyển tiếp cho tế bào lơ lửng. Chúng được pha loãng với môi trường tươi và đếm. Tế bào được gieo vào bình mới ở mật độ tế bào yêu cầu.

Dung dịch nuôi cấy:

Văn hóa tế bào U937 được duy trì trong môi trường RPMI 1640. Môi trường này được bổ sung với 2.0 mM L-glutamine, 2.0 g/L NaHCO3, 2.0 g/L L-glucose và 10% FBS để đạt được sự phát triển tối ưu của tế bào. Môi trường được thay thế 1 đến 2 lần mỗi tuần.

Điều kiện nuôi cấy (Nhiệt độ, CO2):

Văn hóa tế bào U937 yêu cầu tủ ấm có độ ẩm 37°C và cung cấp 5% CO2 để phát triển tối ưu.

Bảo quản:

Tế bào U937 được bảo quản trong pha hơi của nitơ lỏng hoặc ở nhiệt độ dưới -150°C để duy trì khả năng sống của tế bào trong thời gian dài.

Quy trình đông lạnh và môi trường:

Dung dịch đông lạnh CM-1 hoặc CM-ACF được sử dụng để đông lạnh dòng tế bào đại thực bào người U937. Phương pháp đông lạnh chậm (giảm nhiệt độ dần dần 1°C) được khuyến nghị để bảo vệ tối đa khả năng sống của tế bào.

Quá trình rã đông:

Các ống đông lạnh được giữ trong bể nước 37°C cho đến khi còn lại một khối băng nhỏ. Tế bào được thêm vào môi trường tươi và ly tâm. Môi trường được loại bỏ, và khối tế bào được tái phân tán và đổ vào bình mới. Tế bào U937 có khả năng phục hồi sau đông lạnh tương đối nhanh.

Mức độ an toàn sinh học:

Môi trường phòng thí nghiệm cấp độ an toàn sinh học 1 được khuyến nghị cho việc nuôi cấy tế bào U937.

U-937 trong môi trường nuôi cấy lơ lửng ở các mật độ tế bào khác nhau.

Ưu điểm và nhược điểm của tế bào U937

Tế bào U937 có sự kết hợp độc đáo giữa ưu và nhược điểm, khiến chúng trở thành công cụ nghiên cứu lý tưởng. Các ưu và nhược điểm nổi bật của nuôi cấy tế bào U937 được trình bày dưới đây.

Ưu điểm

Các ưu điểm chính của dòng tế bào U937 bao gồm:

  • Ổn định cao: Dòng tế bàoU937 có độ ổn định cao do nguồn gốc histiocytic so với các tế bào leukemia máu nguyên phát. Hơn nữa, các tế bào này có thể được nuôi cấy vô thời hạn và có tính đồng nhất di truyền, do đó, chúng là mô hình thuận tiện cho các nghiên cứu khoa học.
  • Phân hóa: Tế bàoU937 có khả năng phân hóa thành các tế bào miễn dịch khác như bạch cầu đơn nhân, đại thực bào hoặc tế bào nhánh khi được kích thích. Điều này giúp hiểu rõ các cơ chế tế bào tham gia vào quá trình tạo ra phản ứng miễn dịch.
  • Dễ duy trì: Tế bàoU937 dễ nuôi cấy và duy trì trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Không có quy trình hoặc quy định phức tạp nào cần tuân thủ khi nuôi cấy tế bào U937.

Nhược điểm

Dưới đây là một số nhược điểm liên quan đến dòng tế bào U937.

  • Rối loạn nhiễm sắc thể: Tế bào U937 có các rối loạn nhiễm sắc thể bao gồm chuyển đoạn. Điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm và tính tái hiện của kết quả.

Dòng tế bào đơn nhân U937 cho nghiên cứu miễn dịch học và huyết học

Ứng dụng của dòng tế bào U937 trong nghiên cứu

Dòng tế bào U937, một dòng tế bào lymphoma histiocytic, là mô hình vô cùng quý giá cho nhiều ứng dụng nghiên cứu sinh học. Chúng đặc biệt được đánh giá cao trong nghiên cứu về tế bào myeloid, đặc biệt là mô hình tế bào đại thực bào, nhờ khả năng phân hóa thành các tế bào tương tự đại thực bào dưới một số điều kiện nhất định. Dòng tế bào U937 hỗ trợ việc nghiên cứu chức năng của đại thực bào, bao gồm hoạt động thực bào và sinh học thần kinh của cytokine, những yếu tố quan trọng để hiểu các phản ứng viêm và điều hòa miễn dịch. Dòng tế bào này cũng có đặc tính tương tự như tế bào đơn nhân nguyên phát, cho phép các nhà nghiên cứu khám phá các đặc điểm tinh tế của hành vi tế bào miễn dịch mà không gặp phải sự biến đổi như trong tế bào nguyên phát.

  • Cytogenetics: Trong lĩnh vực đặc trưng cytogenetic, các tế bào U937 đã đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu nhiễm sắc thể 11 và một phần của nhiễm sắc thể 16, đặc biệt liên quan đến việc bắt giữ centromere và hành vi của các nhiễm sắc thể đồng dạng. Các nhà nghiên cứu dựa vào các tế bào này để nghiên cứu sự tái tổ chức bộ gen và sự không ổn định của bộ gen, điều này rất quan trọng để hiểu các nguyên tắc cơ bản của sự tiến triển ung thư, bao gồm cả u lympho histiocytic mà từ đó dòng tế bào U937 được phát triển. Dòng tế bào này cung cấp thông tin karyotype chính xác, khiến nó trở thành công cụ tuyệt vời để nghiên cứu các bất thường trên nhiễm sắc thể và các nhiễm sắc thể bị tái tổ chức, đặc biệt là những trường hợp liên quan đến sự tái tổ chức của nhiễm sắc thể 20.
  • Sinh học của bạch cầu đơn nhân/đại thực bào: Dòng tế bào U937 là mô hình quan trọng để làm sáng tỏ chức năng và điều hòa của bạch cầu đơn nhân và đại thực bào. Điều này bao gồm việc nghiên cứu các khía cạnh như thực bào, trình bày kháng nguyên và sản xuất cytokine. Đáng chú ý, một nghiên cứu năm 2023 đã sử dụng tế bào U937 để đánh giá tác động của Glycomacropeptide đối với phản ứng viêm trong tế bào đại thực bào người. Nghiên cứu này nhấn mạnh tính chất chống viêm của glycomacropeptide, cho thấy sự giảm mức cytokine trong các tế bào này [2].
  • Nghiên cứu ung thư: Trong lĩnh vực ung thư học, các tế bào U937 đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích các cơ chế tế bào và con đường tín hiệu liên quan đến ung thư. Chúng cũng là công cụ quan trọng trong việc sàng lọc thuốc chống ung thư và đánh giá các liệu pháp ung thư mới. Phản ánh ứng dụng này, một nghiên cứu đã sử dụng dòng tế bào leukemia myeloid U937 để đánh giá tác dụng chống ung thư của cả nước ép cải xoăn tươi và nước ép cải xoăn hấp. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy nước ép thúc đẩy hoạt động gây chết tế bào ung thư thông qua con đường phụ thuộc caspase [3].
  • Nghiên cứu độc tính: Tế bào U937 cũng được sử dụng để nghiên cứu tác dụng độc tế bào của các chất ô nhiễm môi trường và các hóa chất khác nhau. Ví dụ, một nghiên cứu đã sử dụng dòng tế bào U937, cùng với các dòng tế bào khác, để đánh giá tác dụng độc tế bào tiềm ẩn của vi nhựa polyethylene [4]. Nghiên cứu này, cùng với các nghiên cứu khác, nhấn mạnh vai trò quan trọng của tế bào U937 trong độc học, cung cấp một mô hình để hiểu cách các chất tương tác với tế bào đơn nhân của con người và tác động tiềm ẩn của chúng đối với sức khỏe con người.

Bằng cách kết hợp kính hiển vi quét laser confocal, các nhà nghiên cứu có thể quan sát và định lượng hoạt động thực bào của tế bào U937, hỗ trợ trong việc xác định đặc điểm phản ứng của chúng đối với các kích thích khác nhau, bao gồm cả tác nhân gây nhiễm trùng. Các ontology dòng tế bào và thông tin karyotype chính xác càng làm tăng độ chính xác của các nghiên cứu này.

Tế bào U937: Các công bố nghiên cứu

Dưới đây là một số nghiên cứu thú vị và nổi bật sử dụng tế bào U937.

Magnoflorine tăng cường phản ứng viêm do LPS kích hoạt thông qua các con đường phụ thuộc MyD88 trong các đại thực bào U937

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Planta Medica (2018) đề xuất rằng một chất chuyển hóa sinh học chính được chiết xuất từ cây Tinospora crispa có tiềm năng cao trong việc tăng cường phản ứng miễn dịch ở đại thực bào U937.

Tác động của chiết xuất hạt Peganum harmala đối với nitric oxide trong các tế bào đơn nhân và đại thực bào U937

Bài báo nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Quốc tế về Phòng thí nghiệm Y học vào năm 2020. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã đánh giá tác động tiềm năng của chiết xuất hạt Peganum harmala đối với sản xuất nitric oxide trong các tế bào đơn nhân và đại thực bào U937.

Đánh giá tiềm năng độc tính của vi nhựa polyethylene trên các dòng tế bào có nguồn gốc từ người

Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Khoa học Môi trường Tổng hợp (2022) đã đánh giá tác động độc tế bào tiềm năng của các chất ô nhiễm môi trường, tức là vi nhựa polyethylene, đối với các dòng tế bào U937, THP-1 và ba dòng tế bào người khác.

Tác động của chiết xuất lá Vitex trifolia L. và các thành phần thực vật đối với sản xuất cytokine trong đại thực bào U937 của người

Nghiên cứu này được công bố vào năm 2020 trên tạp chí BMC Complementary Medicine and Therapies. Nghiên cứu đã khám phá tác động của các chiết xuất khác nhau được chuẩn bị từ lá cây Vitex trifolia L. đối với sản xuất cytokine trong đại thực bào U937.

Tiếp xúc với bức xạ ion hóa liều thấp ức chế chu kỳ tế bào và các con đường tổng hợp protein trong tế bào keratinocyte nguyên phát của người vàdòng tế bàoU937 invitroBài báo này được công bố trên tạp chí PLOS One (2018) đã nghiên cứu tác động tiềm năng của bức xạ ion hóa liều thấp trên dòng tế bào U937 và tế bào keratinocyte nguyên phát

 

Tài nguyên cho dòng tế bào U937: Quy trình, Video và Hơn thế nữa

Tế bào U937 là công cụ nghiên cứu được sử dụng rộng rãi. Một số tài nguyên hữu ích giải thích quy trình nuôi cấy và biệt hóa tế bào U937 được đề cập dưới đây:

  • Quy trình biệt hóa U937: Tài liệu này chứa quy trình biệt hóa tế bào U937. Ngoài ra, nó còn có quy trình nuôi cấy tế bào U937 - tế bào leukemia tủy xương người
  • Nuôi cấy lại tế bào treo lơ lửng: Đây là video hướng dẫn quy trình chung để nuôi cấy lại các dòng tế bào treo lơ lửng như U937.
  • Dòng tế bào U937: Trang web này cung cấp nhiều thông tin về tế bào U937. Nó mô tả các quy trình nuôi cấy lại, đông lạnh và rã đông cho tế bào đơn nhân và đại thực bào U937.

Câu hỏi thường gặp về ứng dụng nghiên cứu của dòng tế bào U937

Tài liệu tham khảo

  1. Chanput, W., V. Peters, và H. Wichers, Tế bào THP-1 và U937. Tác động của các chất sinh học trong thực phẩm đối với sức khỏe: các mô hình in vitro và ex vivo, 2015: tr. 147-159.
  2. Córdova-Dávalos, L.E., et al., Tác dụng bảo vệ của Glycomacropeptide đối với phản ứng viêm của đại thực bào U937. Foods, 2023. 12(7): tr. 1528.
  3. Pungpuag, S., S. Boonpangrak, và Y. Suwanwong, Tác dụng chống ung thư bạch cầu trên dòng tế bào U937 của nước ép cải xoăn Trung Quốc tươi và hấp, cùng tác dụng kích thích apoptosis qua con đường phụ thuộc caspase. Foods, 2023. 12(7): tr. 1471.
  4. Gautam, R., et al., Đánh giá tiềm năng độc tính của vi nhựa polyethylene trên các dòng tế bào có nguồn gốc từ người. Science of the Total Environment, 2022. 838: tr. 156089.
  5. Chanput, W., J.J. Mes, và H.J. Wichers,  Dòng tế bào THP-1: mô hình tế bào in vitro cho tiếp cận điều hòa miễn dịch.  International immunopharmacology, 2014.  23(1): tr. 37-45.

Chúng tôi đã phát hiện rằng bạn đang ở một quốc gia khác hoặc đang sử dụng ngôn ngữ trình duyệt khác với ngôn ngữ hiện tại đã chọn. Bạn có muốn chấp nhận các cài đặt được đề xuất không?

Đóng