U87MG-solut – U87MG:tä hyödyntävä glioblastoomatutkimus ja sen merkitys aivosyöpätutkimuksessa

U-87 MG, ihmisen primaarinen glioblastoomasolulinja, on laajalti käytössä biologisessa tutkimuksessa. Näitä soluja käytetään erityisesti neurotieteiden ja immuno-onkologian aloilla.

U-87 MG -solulinjan yleiset ominaisuudet ja alkuperä

Tässä osiossa käsitellään U87-solulinjan alkuperää ja yleisiä ominaisuuksia. Opit seuraavaa: Mitä ovat U-87 MG -solut? Mistä U87-solut ovat peräisin? Mikä on U-87 MG:n täydellinen nimi? Kuinka suuria U87-solut ovat? Mikä on U87-solulinjan morfologia?

• U87-solulinja on glioblastooma-, astrosytooma-solulinja. Se perustettiin vuonna 1966 Uppsalan yliopistossa. Solut saatiin 44-vuotiaalta valkoihoiselta mieheltä, joka kärsi glioblastoomasta. Tämän solulinjan virallinen nimi on U 87 MG, joka tarkoittaa Uppsala 87 Malignant Glioma.
• U 87 MG -soluilla on epiteelisolujen kaltainen morfologia.
• U 87 MG -solujen halkaisija on 12–14 µm.
• Tämä ihmisen glioblastoomasolulinja on hypodiploidi, ja noin 48 %:lla solupopulaatiosta kromosomien modaaliluku on 44. Solupopulaatiosta 5,9 %:lla esiintyy kuitenkin myös korkeampia ploidilukuja.

Lääketieteellinen 3D-animaatio, jossa selitetään astrosyyttien aiheuttamien kasvainten synty.

U-87 MG -solujen viljelyohjeet

Ennen kuin aloitat U 87 MG-solujen käsittelyn, sinun tulisi perehtyä seuraaviin näiden glioblastoomasolujen viljelyn avainkohteisiin. Erityisesti sinun tulisi tietää: Mikä on U 87 MG-solujen populaation kaksinkertaistumisaika? Mitä viljelyalustoja käytetään U87-solujen viljelyyn? Mikä on U-87 MG-solulinjan kylvötiheys?

U-87 MG-solujen viljelyn avainkohdat

Populaation kaksinkertaistumisaika:

U 87 MG -solujen populaation kaksinkertaistumisaika on 18–38 tuntia.

Adherenssi vai suspensio:

U 87 MG on kiinnittyvä solulinja. Solut ovat muodoltaan pitkänomaisia ja kasvavat yksikerroksina.

Kylvötiheys:

Glioblastoomasolulinjan U 87 MG suositeltu kylvötiheys on 1 x 10⁴ solua/cm². Adheesiiviset U87-solut pestään 1 x PBS:llä ja inkuboidaan Accutase-liuoksessa. Sen jälkeen irronneet solut sentrifugoidaan ja kerätään talteen. Solut suspendoidaan huolellisesti uudelleen ja lisätään uusiin, kasvualustaa sisältäviin pulloihin.

Kasvatusväliaine:

U 87 MG -solulinja viljellään EMEM-kasvatusliuoksessa (Eagle's minimal essential medium), jota on täydennetty 1,0 g/l L-glukoosilla, 2,0 mM L-glutamiinilla, 2,2 g/l NaHCO3:lla, 1 % NEAA:ta, 1 mM natriumpyruvaattia ja 10 % FBS-liuosta. Kasvatusliuos on vaihdettava 2–3 päivän välein.

Kasvuolosuhteet:

U-87 MG -solujen optimaalinen kasvu edellyttää kostutettua inkubaattoria, jossa on 5 %:n CO₂-pitoisuus ja lämpötila 37 °C.

Säilytys:

U87-soluja säilytetään joko nestemäisen typen höyryvaiheessa tai alle -150 °C:n lämpötilassa glioblastoomasolujen elinkelpoisuuden maksimoimiseksi.

Jäädytysprosessi ja väliaine:

CM-1- tai CM-ACF-pakastusväliaineet sopivat U 87 MG-solujen pakastamiseen. Hidas pakastusprosessi on suositeltava, sillä se estää soluja kärsimästä shokista ja suojaa solujen elinkelpoisuutta.

Sulatusprosessi:

Jäädytetyt U-87 MG -solulinjan pullot sulatetaan 37 °C:n vesihauteessa. Soluihin lisätään kasvualustaa, ne suspendoidaan uudelleen ja siirretään viljeltäviksi uusiin pulloihin. Vaihtoehtoisesti U87-solut voidaan sentrifugoida jäädytysaineen poistamiseksi ja viljellä sen jälkeen.

Bioturvallisuustaso:

U 87 MG -soluviljelmien käsittelyyn vaaditaan bioturvallisuustaso 1.

U-87 MG -solut mikroskoopissa 10- ja 20-kertaisella suurennuksella.

U-87 MG -solujen edut ja haitat

Kun ajattelemme solulinjaa, ensimmäinen asia, joka tulee mieleen, on: Mitkä ovat U-87 MG-solujen käytön edut? Mitkä ovat U-87-solujen haitat?

Edut

U-87 MG -solulinjoja käytetään laajalti tutkimuksessa. Tähän solulinjaan liittyviä etuja ovat muun muassa:

Edut

• Helppo kasvattaa: U-87 MG -soluja on helppo ylläpitää viljelmässä. Niiden viljely ei vaadi vaativia tai monimutkaisia olosuhteita.
• Homogeenisuus: U-87 MG on homogeeninen solulinja. Suurin osa populaation soluista on geneettisesti samanlaisia ja niillä on siten samankaltaiset ominaisuudet. Näitä soluja käytetään soluprosessien tutkimiseen, lääkeaineiden seulontaan ja testaukseen.
• Hyvin karakterisoitu: Tämän glioblastoomisolulinjan kasvuominaisuudet, morfologia ja geeniekspressio on karakterisoitu hyvin, mikä tekee siitä arvokkaan tutkimusvälineen.

Haitat

• Rajoitettu sovellettavuus: U-87 MG on glioblastoomisolulinja, joten sen sovellukset rajoittuvat pääasiassa glioblastoomien ja niiden taustalla olevien molekyylimekanismien tutkimiseen. Se ei välttämättä sovellu muiden syöpätyyppien tutkimiseen.

U-87 MG -soluja hyödyntävät tutkimussovellukset

U87MG-glioblastoomisolulinjaa käytetään laajasti syöpätutkimuksissa, erityisesti glioblastoomien tutkimuksessa. Joitakin U 87 MG -solujen tutkimussovelluksia ovat:

• Syöpäbiologian tutkimus: U87-solulinjaa käytetään syövän kasvun ja kehityksen, taustalla olevien molekyylimekanismien, signalointireittien ja kasvaimen mikroympäristön tutkimiseen. Vuonna 2020 julkaistussa tutkimuksessa käytettiin glioblastooman in vitro -mallia, U-87 MG -solulinjaa, BMAL1-geenin (Basic Helix-Loop-Helix ARNT Like 1) tutkimiseen terapeuttisena kohteena. Tulokset osoittivat, että BMAL1-geeni estää glioblastoomasolujen proliferaatiota, migraatiota ja invaasiota tukahduttamalla sykliini B1:n, metalloproteinaasi-9:n ja fosfo-AKT:n geenien ilmentymistä [1]. Toisessa, vuonna 2019 tehdyssä tutkimuksessa hyödynnettiin U87-solulinjaa ja selvitettiin, että lipopolysakkaridin indusoiman tuumorinekroositekijä-alfa-tekijän (LITAF) transkriptiotekijän ilmentymisen aleneminen voi parantaa glioomasolujen säteilyherkkyyttä FOXO-1-reitin ilmentymisen lisääntymisen kautta. LITAF tunnetaan myös nimellä p53-indusoitu geeni 7 (PIG7) [2].
• Lääkekehitys: U-87 MG -soluja voidaan käyttää lääkeaineiden seulontaan ja testaukseen, jolloin tutkijat voivat tunnistaa uusia potentiaalisia syöpälääkkeitä sekä arvioida niiden tehoa ja myrkyllisyyttä. Eräässä tutkimuksessa käytettiin U87 MG -glioblastoomasolulinjaa Inula helenium (L.) -uutteen syöpälääke- ja antioksidanttivaikutusten arvioimiseen [3]. Vastaavasti toisessa julkaisussa mainittiin U87-solulinjan käyttö kasviuutteiden sytotoksisten ja apoptoottisten vaikutusten testaamiseen [4]. Lisäksi vuonna 2018 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin Nuphar-kasveista uutettujen seskviterpeenialkaloidien sytotoksista vaikutusta herkille ja lääkeresistenteille U-87 MG -solulinjoille [5].

Tilaa U87 MG -gliomasolulinja jo tänään

U-87 MG -solulinja: Tutkimusjulkaisut

Seuraavassa on esitetty joitakin merkittäviä tutkimusjulkaisuja, joissa käsitellään U-87 MG-solulinjaa.

Hypoksia tehostaa ihmisen glioblastooma-U87-solujen migraatiota ja invaasiota PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α-signaalireitin kautta

Tässä Neuroreport-lehdessä vuonna 2018 julkaistussa artikkelissa esitettiin, että hypoksia voisi lisätä ihmisen glioblastoomasolujen migraatiota ja invaasiota säätelemällä PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α-signaalireittiä.

Eriodiktiooli estää glioomasolujen proliferaatiota ja etäpesäkkeiden muodostumista sekä indusoi niiden apoptoosia PI3K/Akt/NF-κB-signaalireitin kautta

Tämä tutkimus on julkaistu Frontiers in Pharmacology -lehdessä vuonna 2020. Tutkimustulosten mukaan flavonoidi eriodiktiooli vaikuttaa syöpää estävästi U87-solulinjaan ja estää solujen proliferaatiota ja etäpesäkkeiden muodostumista. Yhdiste välittää antituumorivaikutuksensa moduloimalla PI3K/Akt/NF-κB-signaalireittiä.

Xihuang-pilleri indusoi ihmisen glioblastooma-U-87 MG -solujen apoptoosia kohdistumalla ROS-välitteiseen Akt/mTOR/FOXO1-signaalireittiin

Tämä Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine -lehdessä (2018) julkaistu tutkimus viittaa siihen, että kiinalainen yrttivalmiste nimeltä Xihuang-pilleri voi indusoida apoptoosia U87-soluissa kohdistumalla ROS:n aktivoimaan Akt/mTOR/FOXO1-kaskadiin.

LITAF lisää ihmisen glioomasolujen säteilyherkkyyttä FoxO1-signaalireitin kautta

Tämä tutkimusartikkeli julkaistiin Cellular and Molecular Neurobiology -lehdessä vuonna 2019. Tutkimuksessa esitettiin, että transkriptiotekijä LITAF alentaa ilmentymistä ja lisää glioomasolujen säteilyherkkyyttä säätelemällä FOXO-1-signaalireittiä.

Kurkumiinilla ladattujen PLGA-nanopartikkelien valmistus ja niiden sytotoksisten vaikutusten tutkiminen ihmisen glioblastooma-U87MG-soluissa

Tämä artikkeli julkaistiin Biointerface Research in Applied Chemistry -lehdessä (2019). Tutkijat käyttivät U87MG-soluja tutkiakseen kurkumiinilla ladattujen PLGA-nanopartikkelien sytotoksisia vaikutuksia.

U-87-MG-soluja koskevat resurssit: protokollat, videot ja muuta

U87MG-glioblastoomasolulinjaa käytetään monissa syöpätutkimuslaboratorioissa. Tässä on muutamia tämän solulinjan käyttöä käsitteleviä resursseja:

• U87-solulinjan transfektio: Tässä asiakirjassa kuvataan transfektio-ohjeet U87MG-soluille.
• U 87 MG -solulinjan transfektio: Tämä video on opas, jossa selitetään vaihe vaiheelta U87-solujen transfektioprotokolla.

Alla on lueteltu lähteet, jotka koskevat U87-solujen viljelyprotokollaa:

• U87MG-solut: Tämä linkki sisältää perustietoa U87MG-solulinjasta. Siihen sisältyy lyhyt kuvaus solujen jakamisesta, pakastamisesta ja sulattamisesta.

Oivalluksia U87 MG -glioomatutkimuksesta: Gliama Gliama: Usein kysytyt kysymykset

Lähteet

1. Gwon, D.H. ym., BMAL1 estää U87MG-solujen proliferaatiota, migraatiota ja invaasiota säätelemällä alaspäin sykliini B1:tä, fosfo-AKT:tä ja metalloproteinaasi-9:ää. Int J Mol Sci, 2020. 21(7).
2. Huang, C. ym., LITAF lisää ihmisen glioomasolujen säteilyherkkyyttä FoxO1-reitin kautta. Cell Mol Neurobiol, 2019. 39(6): s. 871–882.
3. Koc, K. ym., Inula helenium (L.) -uutteen antioksidantti- ja syöpälääkevaikutukset ihmisen U-87 MG-glioblastoomasolulinjassa. J Cancer Res Ther, 2018. 14(3): s. 658–661.
4. Rezadoost, M.H., H.H. Kumleh ja A. Ghasempour, Kasviuutteiden aiheuttama sytotoksisuus ja apoptoosin induktio rintasyöpä-, ihosyöpä- ja glioblastoomasoluissa. Mol Biol Rep, 2019. 46(5): s. 5131–5142.
5. Fukaya, M. ym., Nuphar-kasvien seskviterpeenialkaloidien sytotoksisuus herkille ja lääkeresistenteille solulinjoille. Food Funct, 2018. 9(12): s. 6279–6286.