U937 细胞--单核细胞白血病研究与进展的模型
U937细胞系是生物医学研究中广泛使用的体外模型，它来源于亲单核细胞系，为了解髓系细胞的细胞动力学提供了宝贵的视角。本文将深入探讨 U937 细胞系的起源、一般特征和多种应用，它对于了解免疫细胞的分子机制和信号通路，尤其是急性髓系白血病（AML）的分子机制和信号通路，具有不可或缺的作用。
U937 细胞的起源和一般特征
本部分将阐明 U937 细胞系的起源和基本特征。您将了解 U937 白血病细胞系的本质、细胞特性、衍生过程以及使其成为研究中关键模型的主要特征。
U937 细胞是 Sundstrom 和 Nilsson 于 1976 年从一名患有全身组织细胞淋巴瘤的 37 岁白种男性胸腔积液中提取的，代表了一种独特的亲单核细胞表型[1]。这些细胞具有单核-巨噬细胞类型的典型形态，结构呈圆形，平均直径约为 14 μm，具有人类 DC-SIGN 蛋白等表面标记，这对它们在免疫学研究中的作用至关重要。U937 细胞系在受到某些刺激后可分化成各种免疫细胞，包括单核细胞、巨噬细胞甚至树突状细胞，这为探索细胞分化过程提供了一个动态系统，因而备受关注。
U937 的细胞谱系还包括表达淀粉样蛋白的能力，这是一种经常在循环前体细胞和异常染色体（尤其是 16 号染色体的部分）评估中进行研究的标记物。通过三维细胞培养和高级成像等技术，U937 细胞提供了一种接近活体的环境，使研究人员能够在更贴近生理的环境中观察细胞的行为和相互作用。
U937 细胞系：培养信息
了解以下培养 U937 细胞的要点可使您的工作轻松高效。您将了解到U937 细胞的倍增时间是多少？U937 细胞系是粘附的还是悬浮的？什么是 U937 培养基？如何培养 U937 细胞？
培养 U937 细胞的要点
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群体倍增时间： |
U937 细胞的平均群体倍增时间为 36 小时。但也可能在 48 到 72 小时之间。 |
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粘附或悬浮： |
U937 巨噬细胞呈圆形，在悬浮培养物中生长。 |
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播种密度： |
建议 U937 细胞的播种密度为 1 x105 个细胞/毫升。悬浮细胞不需要传代溶液。用新鲜培养基稀释细胞并计数，然后按所需细胞密度将细胞播种到新的培养瓶中。 |
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生长培养基： |
U937 细胞培养使用 RPMI 1640 培养基。该培养基添加 2.0 mM L-谷氨酰胺、2.0 g/L NaHCO3、2.0 g/L L-葡萄糖和 10% FBS，以优化细胞生长。培养基每周更换 1 到 2 次。 |
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生长条件（温度、二氧化碳）： |
U937 细胞培养物需要在 37°C 加湿培养箱中以 5% 的 CO2 进行培养，以获得理想的生长条件。 |
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储存： |
将 U937 细胞保存在液氮气相或低于 -150°C 的温度下，可长期保持细胞活力。 |
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冷冻过程和培养基： |
CM-1 或 CM-ACF 冷冻培养基用于冷冻人巨噬细胞系 U937。建议采用缓慢冷冻法（温度逐渐下降 1°C），以最大限度地保护细胞活力。 |
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解冻过程： |
将冷冻瓶置于 37°C 的水浴中，直到剩下一小块冰。将细胞加入新鲜培养基并离心。弃去培养基，重新悬浮细胞颗粒并将其倒入新的烧瓶中。U937 细胞的冷冻恢复速度相对较快。 |
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生物安全等级： |
建议在生物安全一级实验室环境中进行 U937 细胞培养。 |
U937 细胞的优缺点
U937 细胞具有独特的优缺点，是理想的研究工具。下面讨论 U937 细胞培养的突出优点和缺点。
优点
U937 细胞系的主要优点包括
- 较高的稳定性： 与原代血液白血病细胞相比，U937 细胞系源于组织细胞，因此具有较高的稳定性。此外，这些细胞可无限期培养，而且基因均一，因此可作为方便的研究模型。
- 分化： U937 细胞在受到刺激时能分化成其他免疫细胞，如单核细胞、巨噬细胞或树突状细胞。这有助于了解产生免疫反应的细胞机制。
- 易于维护： U937 细胞易于在研究实验室中培养和维护。培养 U937 细胞无需遵循复杂的程序或方案。
缺点
以下是与 U937 细胞系相关的一些缺点。
- 染色体异常： U937 细胞具有染色体畸变，包括易位。这可能会影响实验结果和结果的再现性。
用于免疫学和血液学研究的 U937 单核细胞系
U937 细胞系在研究中的应用
U937 细胞是一种组织细胞淋巴瘤细胞系，是各种生物研究应用中的宝贵模型。由于 U937 细胞在特定条件下能分化成类似巨噬细胞的细胞，它们在研究髓系细胞，特别是作为巨噬细胞模型方面的作用尤其受到推崇。U937 细胞系有助于研究巨噬细胞的功能，包括吞噬活性和细胞因子的神经生物学，这对了解炎症反应和免疫调节至关重要。该细胞系还表现出与原代单核细胞相似的特性，这使研究人员能够研究免疫细胞行为的细微差别，而不会受到原代细胞的影响。
- 细胞遗传学：在细胞遗传学表征领域，U937 细胞在研究 11 号染色体和 16 号染色体的某些部分，特别是中心粒捕获和同源染色体行为方面发挥了关键作用。研究人员依靠这些细胞研究基因组重组和基因组不稳定性，这对了解癌症进展的基本原理至关重要，包括组织细胞淋巴瘤，U937 细胞就来源于组织细胞淋巴瘤。该细胞系能提供准确的核型信息，是研究染色体异常和染色体重排（尤其是涉及 20 号染色体重排）的绝佳工具。
- 单核细胞/巨噬细胞生物学：U937 细胞系是阐明单核细胞和巨噬细胞功能与调控的重要模型。这包括探索吞噬、抗原递呈和细胞因子产生等方面。值得注意的是，2023 年的一项研究利用 U937 细胞研究了甘氨肽对人类巨噬细胞炎症反应的影响。这项研究强调了甘草酸肽的抗炎特性，证明它降低了这些细胞内的细胞因子水平[2]。
- 癌症研究：在肿瘤学领域，U937 细胞有助于研究癌症的细胞机制和信号通路。它们在抗癌药物筛选和新型癌症疗法评估中也起着关键作用。为反映这一应用，一项研究利用 U937 髓性白血病细胞系来评估新鲜甘蓝汁和蒸甘蓝汁的抗癌效果。这项研究的结果表明，甘蓝汁通过一种依赖于卡巴酶的途径促进癌细胞的凋亡活性[3]。
- 毒理学研究：U937 细胞还被用来研究环境污染物和各种化学物质的细胞毒性作用。例如，一项研究利用 U937 细胞系和其他细胞系评估了聚乙烯微塑料的潜在细胞毒性作用 [4]。这项研究以及其他研究突出了 U937 细胞在毒理学中的重要性，为了解物质如何与人类单核细胞相互作用及其对人类健康的潜在影响提供了一个模型。
通过共焦激光扫描显微镜，研究人员可以直观地观察和量化 U937 细胞的吞噬活性，有助于对它们对各种刺激（包括传染性病原体）的反应进行表型分析。细胞系本体和准确的核型信息进一步提高了此类研究的精确度。
U937 细胞：研究出版物
以下是一些关于 U937 细胞的有趣而突出的研究。
木兰花碱通过 U937 巨噬细胞中依赖 MyD88 的途径增强 LPS 激活的促炎反应这项发表在《Planta Medica》（2018年）上的研究提出，从Tinospora crispa植物中获得的一种主要生物活性代谢物具有增强U937巨噬细胞免疫反应的巨大潜力。
虎杖籽提取物对 U937 单核细胞和巨噬细胞中一氧化氮的影响该研究论文于 2020 年发表在《国际医学实验室杂志》（International Journal of Medical Laboratory）上。在这项研究中，研究人员评估了虎杖籽提取物对 U937 单核细胞和巨噬细胞产生一氧化氮的潜在影响。
评估聚乙烯微塑料对人类衍生细胞系的潜在毒性这项发表在《整体环境科学》（2022 年）上的研究评估了环境污染物（即聚乙烯微塑料）对 U937、THP-1 和其他三种人类细胞系的潜在细胞毒性作用。
三叶荆叶提取物和植物成分对人类 U937 巨噬细胞细胞因子产生的影响这项研究于 2020 年发表在《BMC 补充医学与疗法》（BMC Complementary Medicine and Therapies）杂志上。该研究探讨了从三叶荆叶中提取的不同提取物对 U937 巨噬细胞中细胞因子产生的影响。
低剂量电离辐射暴露抑制体外人类原代角质细胞和U937细胞系的细胞周期和蛋白质合成途径这篇发表在《PLOS One》杂志（2018年）上的文章探讨了低剂量电离辐射对U937细胞系和原代角质细胞的潜在影响。
有关 U937 细胞系的资源：协议、视频及更多
U937 细胞是广泛使用的研究工具。这里提到了一些解释 U937 细胞培养和分化方案的宝贵资源：
- U937 分化协议：该文件包含 U937 细胞分化方案。此外，它还包含 U937 人类髓性白血病细胞的培养方案。
- 悬浮细胞的亚培养：视频展示了 U937 等悬浮细胞系亚培养的一般方案。
- U937 细胞系：该网站包含大量有关 U937 细胞的信息。它介绍了 U937 单核细胞和巨噬细胞的亚培养、冷冻和解冻方案。
U937 细胞系研究应用常见问题
参考文献
- Chanput, W., V. Peters, and H. Wichers,THP-1 and U937 Cells.食品生物活性物质对健康的影响：体外和体内模型》，2015 年：第 147-159 页。
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Protective Effect of Glycomacropeptide on the Inflammatory Response of U937 Macrophages. 食品，2023 年。 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong,AntiLeukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway.食品，2023 年。12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al.,Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines.总体环境科学》，2022 年。838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes, and H.J. Wichers,THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014.23(1): p. 37-45.