Buňky Hep2 a jejich role ve výzkumu rakoviny hrtanu

Buňky Hep 2 jsou klíčovým in vitro modelem, který se hojně využívá v různých oblastech biomedicínského výzkumu, jako je revmatologie, výzkum rakoviny a imunologie. Tyto lidské buňky, pocházející z karcinomu hrtanu, jsou nedílnou součástí objasňování tkáně původu a specifických vlastností novotvarů hrtanu. Jejich význam je dobře uznáván v translačním výzkumu rakoviny, kde významně přispěly k našemu porozumění povaze a původu rakoviny hrtanu a zaujímají významné místo v publikacích věnovaných výzkumu rakoviny hrtanu [1].

Původ a obecné charakteristiky buněk Hep 2

Původ a obecné charakteristiky buněčné linie určují její použitelnost ve výzkumu. Tato sekce vám pomůže seznámit se s původem a některými významnými vlastnostmi buněk Hep 2. Dozvíte se například: Co je buněčná linie HEp-2? Jaký je zdroj buněk Hep 2? A jaká je morfologie buněk Hep 2?

• Hep 2, nesmrtelná lidská epiteliální buněčná linie, byla poprvé popsána H.W. Toolanem jako buňky karcinomu hrtanu v roce 1954. V poslední době však bylo oznámeno, že buněčná linie Hep 2 se skládá z buněk adenokarcinomu děložního čípku a vznikla kontaminací buněčné linie Hela [2].
• Buňky Hep 2 obsahují markerové chromozomy Hela a jsou pozitivní na keratin a sekvence DNA lidského papilomaviru, což bylo potvrzeno imunoperoxidázovým barvením a PCR.
• Derivát buněčné linie Hela, Hep 2, má epiteliální morfologii.
• Buněčná linie Hep 2 vykazuje jak strukturální, tak numerické chromozomální aberační změny s téměř triploidním karyotypem [3].

Dělění buněk rakoviny děložního čípku HeLa pod mikroskopem.

Buněčná linie HEp-2: Informace o kultivaci

Před zahájením práce s buněčnou linií je nutné znát následující klíčové body týkající se její kultivace. Tyto informace mohou být užitečné pro efektivní kultivaci a udržování buněčné linie. Měli byste vědět: Jaká je doba zdvojnásobení buněk HEp-2? Jsou buňky Hep 2 adhezivní? Jaká je hustota výsevu buněk Hep2?

 

Doba zdvojnásobení populace:

Doba zdvojnásobení uváděná pro buňky Hep 2 je přibližně 40 hodin.

Adhezivní nebo v suspenzi:

Buňky Hep 2 jsou adhezivní a rostou do monovrstev.

Hustota výsevu:

Pro kultivaci buněk Hep 2 je ideální hustota výsevu 1 x 10⁴ buněk/cm². Pro výsev se adhezivní buňky Hep 2 propláchnou roztokem 1 x PBS a následně se inkubují s disociačním roztokem Accutase. Po 8–10 minutách inkubace při pokojové teplotě se buňky resuspendují v médiu a odstředí. Shromážděné buňky se poté rozdělí do čerstvého média a přelijí do nových lahví pro kultivaci.

Růstové médium:

K kultivaci buněk Hep 2 se používá EMEM nebo Eagleovo minimální esenciální médium. Toto médium je doplněno 10 % FBS, 1,0 g/l glukózy, 2,2 g/l NaHCO3, 2,0 mM L-glutaminu, 1 % NEAA a 1 mM pyruvátu sodného pro ideální růst buněk. Média by se měla obnovovat 2 až 3krát týdně.

Podmínky růstu:

Stejně jako jiné savčí buněčné linie se i Hep 2 kultivuje ve zvlhčeném inkubátoru nastaveném na teplotu 37 °C a s nepřetržitým přívodem 5 % CO2.

Skladování:

Buňky Hep 2 lze pro dlouhodobé skladování uchovávat v elektrických mrazničkách s ultra nízkou teplotou (pod -150 °C) nebo v plynné fázi kapalného dusíku.

Proces zmrazování a médium:

Pro zmrazení buněk Hep 2 se doporučuje médium CM-1 nebo CM-ACF. Buňky by měly být zmrazeny pomalým procesem, který umožňuje postupný pokles teploty o 1 °C a chrání životaschopnost buněk.

Proces rozmrazování:

Lahvičku se zmrazenými buňkami rychle rozmrazíme protřepáváním ve vodní lázni při teplotě 37 °C, dokud nezůstane jen malá hrudka ledu. Buňky se poté přidají do čerstvého média a odstředí se, aby se odstranily složky mrazicího média. Poté se buněčný pelet resuspenduje v médiu a buňky se rozdělí do kultivačních lahví. Buňky musí odpočívat téměř 24 hodin, aby se přichytily.

Úroveň biologické bezpečnosti

Pro manipulaci a udržování buněčných kultur Hep 2 se doporučuje laboratoř s úrovní biologické bezpečnosti 1.

Buňky Hep 2 před a po dosažení konfluence.

Výhody a omezení buněčné linie Hep 2

Téměř všechny buněčné linie vykazují jedinečnou kombinaci výhod a omezení, které přispívají k jejich využití ve výzkumu. V této části popíšeme několik hlavních kladů a záporů spojených s buněčnou linií Hep 2.

Výhody

Hlavní výhody buněčné linie Hep 2 jsou:

• Lidský původ: Hep 2 je odvozena z lidských epitelových buněk, což z ní činí cenný in vitro model pro studium lidských onemocnění a virových infekcí.
• Detekce ANA: Buněčná linie Hep 2 obsahuje nativní proteinové pole, které prezentuje četné antigeny, což z ní činí vynikající substrát pro detekci antinukleárních protilátek (ANA). Tato vlastnost umožňuje specifické a vysoce citlivé screeningové testy ANA v séru, což z ní činí klíčový diagnostický nástroj pro identifikaci onemocnění pojivové tkáně.

Omezení

• Chromozomální abnormality: Buňky Hep 2 vykazují četné numerické a strukturální chromozomální abnormality. Tyto abnormality mohou ovlivnit chování buněk a omezit jejich použitelnost v určitých laboratorních experimentech.
• Tumorigenita: Hep 2, lidská epiteliální buněčná linie odvozená z nádoru, může vykazovat genetické abnormality, které se v epiteliálních buňkách obvykle nevyskytují. V důsledku toho může být použití buněk Hep 2 omezeno v konkrétních studiích zaměřených na normální buněčnou fyziologii.

Rozšiřující se aplikace buněčné linie Hep 2 v biomedicínském výzkumu

Buněčná linie Hep 2 vyniká jako příkladný model pro celou řadu aplikací v biomedicínském výzkumu. Tyto buňky, známé svou univerzálností, hrají klíčovou roli v in vitro experimentech, od analýzy receptorů až po studium komplexních onemocnění.

Zkoumání tumorigenních mechanismů a terapeutických cílů pomocí buněk Hep 2

Buňky Hep 2, které jsou tumorigenní, jsou klíčové pro zkoumání složitostí biologie rakoviny. Poskytují vhled do signálních drah rakoviny, mechanistických studií a jsou oporou při screeningu a hodnocení protinádorových léků. Například jedna přínosná studie využila buňky Hep 2 k popisu vlivu miRNA-33a na proliferaci rakovinných buněk. Zjištění objasnila antiproliferační účinky miRNA-33a prostřednictvím její interakce s PIM1, známým onkogenem, což naznačuje nový terapeutický cíl [4]. V jiném případě byly buňky Hep 2 použity k posouzení terapeutického potenciálu nanočástic oxidu zinečnatého Marsdenia tenacissima, přičemž byla zdůrazněna jejich antiproliferační a apoptotická účinnost [5].

Pokrok ve virologickém výzkumu díky poznatkům o buňkách Hep 2

Náchylnost buněk Hep 2 k různým lidským virům z nich činí neocenitelný zdroj pro virologický výzkum. Byly účinně využity při expresi virových genů SARS-CoV-2 k odhalení složité interakce mezi virem a buněčnými mechanismy hostitele [6]. Tato aplikace je obzvláště důležitá v současné době, kdy je porozumění a boj proti virovým infekcím, jako je COVID-19, globální prioritou.

Rozluštění buněčných funkcí: genová manipulace v buňkách Hep 2

Přizpůsobivost buněčné linie Hep 2 genetické manipulaci podtrhuje její užitečnost v mechanistických studiích. Vědci tuto vlastnost využívají k modulaci genové exprese a objasnění role konkrétních genů v buněčných funkcích. Pozoruhodná studie se zabývala nadměrnou expresí RNA-vázajícího proteinu RBM6 v buňkách Hep 2, což usnadnilo zkoumání jeho potenciálu jako tumor supresoru a poskytlo cenné poznatky o molekulárních základech rakoviny [7].

Zlepšení diagnostiky nemocí díky aplikacím buněčné linie Hep 2

Kromě těchto oblastí výzkumu jsou buňky Hep 2 uznávané pro své diagnostické schopnosti, zejména při detekci ANA, které jsou klíčové pro diagnostiku autoimunitních onemocnění, jako je systémový lupus erythematodes. Přesnost, s jakou buňky Hep 2 dokážou prezentovat ANA, podporuje diagnostiku a vývoj cílených léčebných postupů, prohlubuje naše porozumění autoimunitním patologiím a zlepšuje péči o pacienty.

Díky těmto rozmanitým aplikacím buňky Hep 2 významně přispěly k pokroku v translačním výzkumu rakoviny, studiu virových infekcí a zkoumání buněčných mechanismů. Jejich přínos k získávání klinicky relevantních dat je neocenitelný, což potvrzuje jejich nepostradatelnou roli jak v laboratoři, tak v klinické praxi. S pokračujícím vývojem výzkumu zůstane buněčná linie Hep 2 jistě v popředí a bude pomáhat při objevování nových léčebných postupů a rozšiřování našich znalostí o lidském zdraví a nemocech.

Zajistěte si svou buněčnou linii HEp-2 ještě dnes

Buňky Hep 2: Vědecké publikace

Následuje výběr zajímavých a nejčastěji citovaných výzkumných publikací týkajících se buněk Hep 2.

• Syntéza nanočástic oxidu zinečnatého z Marsdenia tenacissima inhibuje buněčnou proliferaci a indukuje apoptózu v buňkách rakoviny hrtanu (Hep-2)
  Tento článek, publikovaný v časopise Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2019), zkoumal protinádorový potenciál biosyntetizovaných nanočástic oxidu zinečnatého z rostliny Marsdenia tenacissima v buněčné linii Hep 2.
• Bioformulované nanočástice PLGA s obsahem hesperidinu působí proti mitochondriálně zprostředkované intrinsické apoptotické dráze v rakovinných buňkách
  Tento článek byl publikován v časopise Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials v roce 2021. Tato studie zkoumala protinádorové vlastnosti bioformulovaných nanočástic Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) s obsahem hesperidinu v buňkách Hep 2.
• Antivirová aktivita etanolového extraktu z Lophatherum gracile proti infekci
  respiračním syncytiálním virem Tato publikace v časopise Journal of Ethnopharmacology z roku 2019 použila buňky Hep 2 ke studiu infekce respiračním syncytiálním virem a k testování antivirových léků proti němu. Studie uvádí slibný antivirový potenciál etanolového extraktu z léčivé rostliny Lophatherum gracile proti infekci respiračním syncytiálním virem.
• Hodnocení vodných extraktů ze čtyř aromatických rostlin z hlediska jejich aktivity proti adhezi Candida albicans k lidským epiteliálním buňkám
  HEp-2 Tento výzkum byl publikován v časopise Gene Reports (2020). Tato studie zkoumala inhibiční potenciál vodných extraktů ze čtyř aromatických rostlin proti adhezi Candida albicans k lidským epiteliálním buňkám Hep 2.
• Signální protein 1 indukovatelný Wnt1 reguluje glykolýzu a chemorezistenci karcinomu dlaždicových buněk hrtanu prostřednictvím dráhy
  YAP1/TEAD1/GLUT1 Tato studie byla publikována v časopise Journal of Cellular Physiology v roce 2019. Studie uvádí, že Wnt1-indukovatelný signální protein 1 (WISP1) interaguje s drahou YAP1/TEAD1/GLUT1 a reguluje metabolismus glukózy a chemorezistenci v buněčné linii Hep 2.

Zdroje pro buněčnou linii Hep2: protokoly, videa a další

Hep 2 je dobře známá buněčná linie. Existuje několik dostupných zdrojů věnovaných buněčné linii Hep 2.

• Subkultivace buněčné linie Hep 2: Toto video je podrobným návodem k subkultivaci buněk Hep 2.
• Screening ANA u buněk Hep 2: Toto video vysvětluje screening antinukleárních protilátek (ANA) pomocí buněčné linie Hep 2.
• Kultivace Hep 2: Tento odkaz obsahuje základní informace o buněčné kultuře buněk Hep 2. Zahrnuje dělení buněk, zmrazování buněk a rozmrazování.

Často kladené otázky o buňkách HEp-2 v biomedicínském výzkumu

Literatura

1. Fusi, M. a S. Dotti, Adaptace buněčné linie HEp-2 na kultivační systémy zcela bez živočišných složek a analýza buněčného růstu v reálném čase. Biotechniques, 2021. 70(6): s. 319–326.
2. Gorphe, P., Komplexní přehled buněčné linie Hep-2 v translačním výzkumu rakoviny hrtanu. Am J Cancer Res, 2019. 9(4): s. 644–649.
3. Wang, M., et al., Fibroblasty asociované s rakovinou v lidském xenotransplantovaném nádoru hrtanu založeném na buněčné linii HEp-2 nepocházejí z rakovinných buněk prostřednictvím epiteliálně-mezenchymální transformace, jsou fenotypicky aktivované, ale karyotypicky normální. PLoS One, 2015. 10(2): s. e0117405.
4. Karatas, O.F., Antiproliferační potenciál miR-33a v buňkách rakoviny hrtanu Hep-2 prostřednictvím cílení na PIM1. Head Neck, 2018. 40(11): s. 2455–2461.
5. Wang, Y., et al., Syntéza nanočástic oxidu zinečnatého z Marsdenia tenacissima inhibuje buněčnou proliferaci a indukuje apoptózu v buňkách rakoviny hrtanu (Hep-2). Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2019. 201: s. 111624.
6. Zhang, J., et al., Systémová a molekulární studie subcelulární lokalizace proteinů SARS-CoV-2. Signal Transduct Target Ther, 2020. 5(1): s. 269.
7. Wang, Q., et al., Protein RBM6 vázající RNA jako tumor supresorový gen potlačuje růst a progresi karcinomu hrtanu. Gene, 2019. 697: s. 26-34.