Клетките Hep2 и тяхната роля в изследванията на рака на ларинкса

Hep 2 клетките са ключов in vitro модел, широко използван в различни области на биомедицинските изследвания, като ревматология, изследвания на рака и имунология. Произхождащи от карцином на ларинкса, тези човешки клетки са неразделна част от изясняването на тъканта на произход и специфичните характеристики на неоплазмите на ларинкса. Тяхното значение е добре признато в транслационните изследвания на рака, където те са допринесли значително за нашето разбиране за природата и произхода на раковите заболявания на ларинкса, като заемат съществено място в публикациите за изследвания на рака на ларинкса [1].

Произход и общи характеристики на Hep 2 клетките

Произходът и общите характеристики на клетъчната линия определят нейната приложимост в научните изследвания. Тази секция ще ви помогне да научите повече за произхода и някои основни характеристики на Hep 2 клетките. Например, ще разберете: Какво представлява клетъчната линия HEp-2? Какъв е източникът на Hep 2 клетките? И каква е морфологията на Hep 2?

• Hep 2, безсмъртна човешка епителна клетъчна линия, е описана за първи път от H.W. Toolan като клетки от ларингеален карцином през 1954 г. Въпреки това, наскоро е съобщено, че клетъчната линия Hep 2 се състои от клетки от цервикален аденокарцином и произхожда от контаминация на клетъчната линия Hela [2].
• Клетките Hep 2 съдържат маркерни хромозоми Hela и са положителни за кератин и ДНК секвенции на човешки папиломавирус, както е потвърдено съответно чрез имунопероксидазно оцветяване и PCR.
• Производният от клетъчната линия Hela Hep 2 притежава епителиоподобна морфология.
• Клетъчната линия Hep 2 показва както структурни, така и бройни хромозомни аномалии с почти триплоиден кариотип [3].

Деление на ракови клетки от шийката на матката HeLa под микроскоп.

Клетъчна линия HEp-2: Информация за култивиране

Преди да започнем работа с клетъчна линия, трябва да знаем следните ключови моменти за нейното култивиране. Тази информация може да бъде полезна за ефективното култивиране и поддържане на клетъчната линия. Трябва да знаете: Какво е времето за удвояване на HEp-2 клетките? Прилепват ли Hep 2 клетките? Каква е плътността на засяване на Hep2 клетките?

 

Време за удвояване на популацията:

Времето за удвояване, отчетено за Hep 2 клетките, е приблизително 40 часа.

Адхезивни или в суспензия:

Hep 2 клетките са адхезивни и растат в монослоеве.

Плътност на засяване:

Плътност на засяване от 1 x 10⁴ клетки/cm² е идеална за култура на Hep 2 клетки. За засяване адхезивните Hep 2 клетки се изплакват с 1 x PBS разтвор, последвано от инкубация с Accutase разтвор за дисоциация. След 8–10-минутна инкубация при стайна температура, клетките се ресуспендират в среда и се центрофугират. Събраните клетки след това се разпределят в свежа среда и се изсипват в нови колби за култивиране.

Среда за растеж:

За култивиране на Hep 2 клетки се използва EMEM или минимална есенциална среда на Eagle. Тази среда се допълва с 10% FBS, 1,0 g/L глюкоза, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-глутамин, 1% NEAA и 1 mM натриев пируват за идеален клетъчен растеж. Средата трябва да се подменя 2 до 3 пъти седмично.

Условия за растеж:

Подобно на други клетъчни линии от бозайници, Hep 2 също се култивира в овлажнен инкубатор, настроен на температура 37 °C и с непрекъснато подаване на 5% CO2.

Съхранение:

Клетките Hep 2 могат да се съхраняват в електрически фризери с ултраниска температура (под -150 °C) или във фаза на течен азот за дългосрочно съхранение.

Процес на замразяване и среда:

Препоръчителните среди за замразяване на Hep 2 клетки са CM-1 или CM-ACF. Клетките трябва да се замразяват чрез процес на бавно замразяване, който позволява постепенно понижение на температурата с 1 °C и предпазва жизнеспособността на клетките.

Процес на размразяване:

Флаконът със замразените клетки се размразява бързо чрез разклащане във водна баня при 37 °C, докато остане малък леден буцик. След това клетките се добавят към свежа среда и се центрофугират, за да се отстранят компонентите на средата за замразяване. По-късно клетъчният пелетен се ресуспендира в среда и клетките се разпределят в културални колби. Клетките трябва да почиват почти 24 часа, за да се прикрепят.

Ниво на биологична безопасност

За работа и поддържане на Hep 2 клетъчни култури се препоръчва лаборатория с ниво на биологична безопасност 1.

Клетки Hep 2 преди и след достигане на пълно покритие.

Предимства и ограничения на клетките Hep 2

Почти всички клетъчни линии притежават уникална комбинация от предимства и ограничения, които допринасят за тяхното използване в областта на научните изследвания. В тази секция ще бъдат описани няколко основни предимства и недостатъци, свързани с клетъчната линия Hep 2.

Предимства

Основните предимства на клетъчната линия Hep 2 са:

• Човешки произход: Hep 2 е получена от човешки епителни клетки, което я прави ценен in vitro модел за изучаване на човешки заболявания и вирусни инфекции.
• Откриване на ANA: Клетъчната линия Hep 2 притежава набор от естествени протеини, които представят множество антигени, което я прави отличен субстрат за откриване на антинуклеарни антитела (ANA). Тази характеристика позволява специфичен и високочувствителен скрининг на ANA в серума, което я прави ключов диагностичен инструмент за идентифициране на заболявания на съединителната тъкан.

Ограничения

• Хромозомни аномалии: Клетките Hep 2 проявяват множество числени и структурни хромозомни аномалии. Тези аномалии могат да повлияят на поведението на клетките и да ограничат приложимостта им в определени лабораторни експерименти.
• Туморогенност: Hep 2, клетъчна линия от човешки епителни клетки с туморен произход, може да притежава генетични аномалии, които обикновено липсват в епителните клетки. Вследствие на това използването на Hep 2 клетки може да бъде ограничено в конкретни проучвания, фокусирани върху нормалната клетъчна физиология.

Разширяване на приложенията на клетъчната линия Hep 2 в биомедицинските изследвания

Клетъчната линия Hep 2 се откроява като примерна моделна система за множество приложения в биомедицинските изследвания. Известни със своята универсалност, тези клетки играят ключова роля в in vitro експерименти, вариращи от анализ на рецептори до изследване на сложни заболявания.

Изследване на туморогенни механизми и терапевтични цели с Hep 2 клетки

Клетките Hep 2, като туморогенни, са от ключово значение за проучването на тънкостите на биологията на рака. Те предоставят информация за сигналните пътища на рака, механистичните изследвания и са основен стълб в скрининга и оценката на лекарствата срещу рак. Например, едно прозрящо проучване използва Hep 2, за да очертае влиянието на miRNA-33a върху пролиферацията на раковите клетки. Резултатите осветлиха антипролиферативните ефекти на miRNA-33a чрез неговото взаимодействие с PIM1, известен онкоген, което предполага нова терапевтична мишена [4]. В друг случай Hep 2 беше използван за оценка на терапевтичния потенциал на наночастиците от цинков оксид Marsdenia tenacissima, като се подчертава тяхната антипролиферативна и апоптотична ефикасност [5].

Напредък в вирусологичните изследвания с помощта на Hep 2

Податливостта на Hep 2 клетките към различни човешки вируси ги прави безценен ресурс във вирусологичните изследвания. Те са били ефективно използвани за експресия на вирусни гени на SARS-CoV-2, за да се разкрие сложната взаимодействие между вируса и клетъчните механизми на гостоприемника [6]. Това приложение е особено важно в настоящата епоха, когато разбирането и борбата с вирусни инфекции като COVID-19 е глобален приоритет.

Разшифроване на клетъчните функции: генетична манипулация в Hep 2 клетки

Адаптивността на клетъчната линия Hep 2 към генетична манипулация подчертава нейната полезност в механистичните изследвания. Изследователите се възползват от тази характеристика, за да модулират генната експресия и да изяснят ролята на конкретни гени в клетъчните функции. Едно забележително проучване включваше свръхекспресията на РНК-свързващия протеин RBM6 в Hep 2 клетки, което улесни изследването на неговия туморен супресор потенциал, предоставяйки ценна информация за молекулярните основи на рака [7].

Подобряване на диагностиката на заболявания чрез приложения на клетъчната линия Hep 2

Освен в тези области на изследване, Hep 2 клетките са признати за своите диагностични възможности, особено при откриването на ANA, които са от решаващо значение за диагностицирането на автоимунни заболявания като системен лупус еритематозус. Прецизността, с която Hep 2 клетките могат да представят ANA, подпомага диагностиката и разработването на целеви лечения, подобрявайки нашето разбиране за автоимунните патологии и подобрявайки грижата за пациентите.

Чрез тези разнообразни приложения клетките Hep 2 са допринесли значително за напредъка в транслационните изследвания на рака, изучаването на вирусните инфекции и проучването на клетъчните механизми. Тяхната роля в генерирането на клинично значими данни е безценна, което потвърждава незаменимата им роля както в лабораторията, така и в клиничната практика. С развитието на научните изследвания клетъчната линия Hep 2 със сигурност ще остане на преден план, подпомагайки откриването на нови лечения и разширявайки знанията ни за човешкото здраве и болестите.

Запазете си клетъчната линия HEp-2 още днес

Клетки Hep 2: Научни публикации

По-долу са представени някои интересни и най-цитирани научни публикации относно Hep 2 клетките.

• Синтезът на наночастици от цинков оксид от Marsdenia tenacissima инхибира клетъчната пролиферация и предизвиква апоптоза в клетките на рак на ларинкса (Hep-2)
  Тази статия, публикувана в Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2019), изследва противораковия потенциал на биосинтезирани наночастици от цинков оксид от Marsdenia tenacissima в клетъчната линия Hep 2.
• Биоформулирани PLGA наночастици, натоварени с хесперидин, противодействат на митохондриално-медиирания вътрешен апоптотичен път в раковите клетки
  Тази статия е публикувана в списанието „Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials“ през 2021 г. Това проучване изследва противораковите свойства на биоформулирани наночастици от поли(млечно-ко-гликолична киселина) (PLGA), натоварени с хесперидин, в Hep 2 клетки.
• Антивирусна активност на етанолов екстракт от Lophatherum gracile срещу инфекция
  с респираторен синцитиален вирус Тази публикация в списанието „Journal of Ethnopharmacology“ през 2019 г. използва Hep 2 клетки за проучване на инфекция с респираторен синцитиален вирус и скрининг на антивирусни лекарства срещу него. Проучването докладва за обещаващия антивирусен потенциал на етанолния екстракт от лечебното растение Lophatherum gracile срещу инфекция с респираторен синцитиален вирус.
• Оценка на водни екстракти от четири ароматни растения за тяхната активност срещу адхезията на Candida albicans към човешки епителни клетки
  HEp-2 Това проучване е публикувано в Gene Reports (2020). Това проучване изследва инхибиторния потенциал на водни екстракти от четири ароматни растения срещу адхезията на Candida albicans към човешки епителни клетки Hep 2.
• Wnt1-индуцируемият сигнализиращ протеин 1 регулира гликолизата и химиорезистентността при плоскоклетъчен карцином на ларинкса чрез YAP1/TEAD1/GLUT1 пътя
  Това проучване е публикувано в списанието Journal of Cellular Physiology през 2019 г. Проучването съобщава, че Wnt1-индуцираният сигнализиращ протеин 1 (WISP1) взаимодейства с YAP1/TEAD1/GLUT1 пътя и регулира метаболизма на глюкозата и химиорезистентността в клетъчната линия Hep 2.

Ресурси за клетъчната линия Hep2: протоколи, видеоклипове и др.

Hep 2 е добре известна клетъчна линия. Има няколко налични ресурса, посветени на клетъчната линия Hep 2.

• Субкултивиране на клетъчната линия Hep 2: Това видео е стъпка по стъпка ръководство за субкултивиране на Hep 2 клетки.
• Скрининг за ANA на Hep 2 клетки: Това видео обяснява скрининга за антинуклеарни антитела (ANA) с помощта на клетъчната линия Hep 2.
• Култивиране на Hep 2: Този линк съдържа основна информация за клетъчната култура на Hep 2 клетки. Тя включва разделяне, замразяване и размразяване на клетки.

Често задавани въпроси относно клетките HEp-2 в биомедицинските изследвания

Източници

1. Fusi, M. и S. Dotti, Адаптиране на клетъчната линия HEp-2 към културални системи, изцяло без животински продукти, и анализ в реално време на клетъчния растеж. Biotechniques, 2021. 70(6): стр. 319-326.
2. Gorphe, P., Изчерпателен преглед на клетъчната линия Hep-2 в транслационните изследвания на рака на ларинкса. Am J Cancer Res, 2019. 9(4): стр. 644-649.
3. Wang, M., et al., Фибробластите, свързани с рака, в човешка HEp-2 установена ларингеална ксенографтирана туморна тъкан не произхождат от ракови клетки чрез епителиално-мезенхимна трансформация, фенотипно активирани, но кариотипно нормални. PLoS One, 2015. 10(2): стр. e0117405.
4. Karatas, O.F., Антипролиферативен потенциал на miR-33a в клетки от ларингеален рак Hep-2 чрез насочване към PIM1. Head Neck, 2018. 40(11): стр. 2455-2461.
5. Wang, Y., et al., Синтезът на наночастици от цинков оксид от Marsdenia tenacissima инхибира клетъчната пролиферация и индуцира апоптоза в клетките на рак на ларинкса (Hep-2). Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2019. 201: стр. 111624.
6. Zhang, J., et al., Системно и молекулярно проучване на субклетъчната локализация на протеините на SARS-CoV-2. Signal Transduct Target Ther, 2020. 5(1): стр. 269.
7. Wang, Q., et al., РНК-свързващият протеин RBM6 като туморен супресор потиска растежа и прогресията на ларингокарцинома. Gene, 2019. 697: стр. 26-34.