Les cellules THP-1 dévoilées : une recherche pionnière sur la leucémie

La lignée cellulaire THP-1, également appelée Tohoku Hospital Pediatrics-1, est une culture spontanément immortalisée de cellules de leucémie monocytaire humaine. Elle constitue un modèle polyvalent pour l’étude de la biologie des monocytes, des activités des macrophages et de leurs rôles dans le cancer et l’immunothérapie. La lignée cellulaire de leucémie humaine THP-1 reflète les propriétés physiologiques et fonctionnelles des monocytes du sang périphérique, ce qui en fait une ressource inestimable pour l'étude des antigènes de différenciation des monocytes et des aspects plus généraux de la physiologie des monocytes. Cet article propose un aperçu fondamental de la lignée cellulaire THP-1.

Informations générales et origine de la lignée cellulaire THP-1

Pour ceux qui découvrent la lignée cellulaire THP-1, il est essentiel de comprendre ses caractéristiques fondamentales. Nous aborderons ici sa définition, son origine, sa morphologie, sa taille et ses propriétés génomiques.

Lignée cellulaire THP-1 : THP-1 est une lignée cellulaire de leucémie monocytaire humaine issue du sang périphérique d’un patient âgé d’un an chez qui une leucémie monocytaire aiguë (sous-type M5) avait été diagnostiquée en 1980.

Morphologie : les cellules THP-1 présentent une morphologie ronde, de grande taille et unitaire.

Taille des cellules : ces cellules sont relativement grandes, avec un diamètre moyen supérieur à 21 µm.

Génome et ploidie : THP-1 est une lignée cellulaire quasi-diploïde ; l’analyse caryotypique révèle un nombre diploïde de chromosomes (n = 46).

Illustration en 3D, fidèle sur le plan médical, représentant un excès de globules blancs dû à une leucémie.

Culture de la lignée cellulaire de leucémie humaine THP-1

Une bonne connaissance des caractéristiques d’une lignée cellulaire simplifie son processus de culture. Cette section fournit des informations essentielles pour la culture et l’entretien de la lignée cellulaire THP-1, notamment le temps de doublement, les milieux de culture, les propriétés d’adhérence, la densité d’ensemencement, les conditions de croissance, la conservation, ainsi que les processus de congélation et de décongélation.

Temps de doublement : le temps de doublement des cellules THP-1 est d'environ 35 heures, bien qu'il puisse varier de 19 à 50 heures en fonction des conditions de culture.

Adhérence : les cellules THP-1 se développent en suspension mais peuvent se différencier en cellules de type macrophages adhérentes dans certaines conditions.

Densité d'ensemencement : la densité d'ensemencement idéale est comprise entre 1,0 × 10⁵ et 1,5 × 10⁶ cellules viables/mL. Pour l'obtenir, il suffit de diluer les cellules issues d'une culture en croissance jusqu'à la densité souhaitée.

Milieu de culture : le milieu recommandé est le RPMI 1640 complété par 10 % de sérum fœtal bovin (FBS), 1 mM de pyruvate de sodium et 2,5 mM de L-glutamine.

Conditions de culture : les cellules doivent être cultivées dans un incubateur humidifié, avec un apport de 5 % de CO₂, à 37 °C.

Conservation : pour une conservation à long terme, les cellules doivent être conservées à une température inférieure à -150 °C afin de préserver leur viabilité.

Procédé de congélation : Utiliser les milieux CM-1 ou CM-ACF pour une congélation lente, avec une baisse de température de 1 °C par minute.

Procédure de décongélation : agiter vigoureusement pendant 40 à 60 secondes dans un bain-marie à 37 °C contenant un agent antimicrobien, puis transférer dans des flacons contenant un milieu de culture.

Niveau de biosécurité : les cellules THP-1 doivent être manipulées dans des laboratoires de niveau de biosécurité 1.

Cette description concise et scientifiquement précise fournit des informations essentielles sur la lignée cellulaire THP-1, aidant ainsi les chercheurs dans leur travail avec ce précieux outil de recherche.

Cellules THP-1 à forte et faible densité de culture.

Exploration de la biologie des macrophages à l'aide de la lignée cellulaire THP-1 : aperçus sur la différenciation, la fonction et la dynamique immunitaire

Les cellules THP-1 : un modèle pour l'analyse de la différenciation et des fonctions des macrophages

En ce qui concerne les cellules THP-1, la différenciation et les fonctions des macrophages revêtent une importance particulière. Les cellules THP-1 constituent une lignée de monocytes leucémiques humains couramment utilisée comme modèle pour étudier in vitro la biologie des monocytes et des macrophages. Elles ont la capacité de se différencier en cellules de type macrophage lorsqu’elles sont traitées au 12-myristate-13-acétate de phorbol (PMA), reproduisant ainsi la transition que subissent les monocytes périphériques pour devenir des macrophages dans l’organisme. Une fois différenciés, les macrophages dérivés des cellules THP-1 peuvent être polarisés en macrophages de type M1 ou M2 sous l’effet de stimuli spécifiques, reflétant ainsi les états pro-inflammatoires associés au type M1 ou anti-inflammatoires et de réparation tissulaire associés au type M2.

Ces macrophages THP-1 différenciés conservent des fonctions clés telles que la phagocytose, la présentation d’antigènes et la production de cytokines, ce qui en fait un système in vitro inestimable pour étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents aux réponses des macrophages à divers signaux. Les études menées à l’aide de cellules THP-1 ont permis de mieux comprendre les activités des macrophages, notamment leurs réponses aux agents infectieux, leurs interactions avec les cellules cancéreuses, ainsi que leur rôle dans l’immunorégulation et l’inflammation. Les cellules THP-1 constituent également un outil puissant pour le criblage de composés thérapeutiques potentiels capables de moduler l’activité des macrophages et pour l’exploration des aspects immunologiques de l’implication des macrophages dans la pathogenèse et la résolution des maladies.

Étude de la polarisation et des activités des macrophages à l’aide des cellules THP-1

Les cellules THP-1 jouent un rôle essentiel dans l’étude de la polarisation des macrophages humains, un processus crucial pour comprendre les réponses immunitaires en situation de santé et de maladie. En différenciant les cellules THP-1 en macrophages M0, M1 et M2, les chercheurs peuvent examiner l’activation classique des macrophages (M1), associée aux réponses pro-inflammatoires, ainsi que la polarisation des macrophages M2, liée aux processus anti-inflammatoires ou de cicatrisation. Ce modèle de polarisation des macrophages permet de mieux comprendre les fonctions exercées par ces cellules dans divers contextes, notamment le développement tumoral et la réponse des cellules cancéreuses aux traitements.

THP-1 dans la recherche sur le cancer : de l’apoptose à la chimiorésistance

La lignée cellulaire THP-1 joue un rôle clé dans l’étude de l’apoptose des cellules cancéreuses et des mécanismes sous-jacents aux réponses des cellules tumorales aux traitements. Les tests utilisant des cellules THP-1, tels que les tests ADCP ciblant des cellules cancéreuses spécifiques, aident à élucider les interactions entre les macrophages et les cellules tumorales, y compris les cellules HepG2. De plus, l’étude de l’activité des caspases dans les cellules THP-1 contribue à notre compréhension de l’apoptose, un processus essentiel dans la progression et le traitement du cancer. L’impact des agents chimiothérapeutiques, comme l’étoposide, sur les cellules THP-1 apporte des éclaircissements sur le rôle de ces cellules dans la chimiorésistance, soulignant encore davantage leur pertinence dans la recherche sur le cancer.

Cellules THP-1 et immunothérapie : ciblage et réponse

Dans le domaine de l’immunothérapie, les cellules THP-1 servent à modéliser l’interaction entre les cellules immunitaires et le cancer, en étudiant comment les macrophages peuvent être mobilisés pour cibler les cellules cancéreuses, telles que les cellules Raji. L’étude de l’expression de l’ARNm et des protéines dans les cellules THP-1 aide à comprendre les voies de signalisation complexes impliquées dans la réponse immunitaire et le potentiel d’intervention thérapeutique. Ces recherches sont essentielles pour développer des stratégies visant à moduler l’activité des macrophages afin d’améliorer les résultats de l’immunothérapie.

La lignée cellulaire THP-1, grâce à sa capacité à imiter les monocytes périphériques et à subir une polarisation macrophagique, est devenue une pierre angulaire de l’étude de la leucémie humaine, de la biologie des macrophages et de leurs implications dans le cancer et l’immunothérapie. Sa polyvalence et sa pertinence dans divers tests en font un outil essentiel pour faire progresser notre compréhension du rôle du système immunitaire dans la santé et la maladie.

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Applications de recherche des cellules THP-1

Avant de travailler avec une lignée cellulaire, il convient d’étudier ses applications de recherche et de comprendre comment utiliser ces cellules dans votre étude. Nous avons répertorié ici quelques applications de recherche majeures de la lignée cellulaire THP-1.

La lignée cellulaire THP-1 est largement utilisée dans la recherche en immunologie, car elle peut se différencier en divers types de cellules immunitaires. Voici quelques exemples d’études ayant utilisé des cellules THP-1 :

• Une étude de 2018 a utilisé des cellules THP-1 pour dériver des macrophages et étudier les voies inflammatoires et les mécanismes associés. Les chercheurs ont découvert qu’une protéine appelée protéine de liaison à l’apolipoprotéine A-1 (AIBP) pouvait bloquer les voies inflammatoires en se liant à l’apoA-1 et en stabilisant le transporteur ABCA1 (ATP-binding cassette transporter A1) [3].
• Une autre étude a utilisé des cellules THP-1 pour cultiver des cellules de type monocytes et étudier les effets de l’acide docosahexaénoïque (DHA), un agent neuroprotecteur, sur ces cellules dans le contexte de la maladie d’Alzheimer. L’étude a exploré les mécanismes potentiels sous-jacents à l’interaction avec la protéine bêta-amyloïde (Aβ) [4].
• Des macrophages dérivés de la lignée cellulaire THP-1 ont été utilisés dans une autre étude pour étudier le potentiel tumorigène des exosomes sécrétés par des cellules d’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) [5].

Publications mettant en avant les cellules THP-1 dans la recherche scientifique

Il existe une multitude d’études sur les cellules THP-1. Nous en avons répertorié ici quelques exemples pertinents :

• La protéine de liaison à l’apolipoprotéine A-1 inhibe les voies de signalisation inflammatoires en se liant à l’apolipoprotéine A-1 dans les macrophages THP-1. Cette étude a été publiée dans la revue Circulation en 2018. Dans le cadre de ces travaux, des macrophages dérivés de la lignée cellulaire THP-1 ont été traités avec du lipopolysaccharide afin d’induire des voies inflammatoires. L’étude a suggéré que la protéine de liaison à l’apolipoprotéine A-1 empêche les cascades inflammatoires en se liant à l’apolipoprotéine A-1.
• Le DHA atténue la nécroptose induite par l’Aβ par l’intermédiaire de la voie de signalisation RIPK1/RIPK3 dans les monocytes THP-1. Cette étude a suggéré que l’acide docosahexaénoïque (DHA) inhibe la nécroptose induite par la protéine bêta-amyloïde dans les monocytes dérivés de la lignée THP-1 dans le contexte de la maladie d’Alzheimer
• Effets promoteurs de tumeurs des exosomes de cellules cancéreuses pancréatiques sur les macrophages dérivés de la lignée THP-1 : dans cette publication, Linton et ses collègues ont observé l’effet promoteur de tumeurs des exosomes sécrétés par des cellules d’adénocarcinome canalaire pancréatique sur les macrophages issus de la lignée cellulaire THP-1.
• Les effets du tri des déchets sur le microbiome environnemental, la viabilité des cellules THP-1 et les réponses inflammatoires : cette étude a utilisé des macrophages dérivés de la lignée cellulaire THP-1 et a examiné l’effet du microbiome présent dans le secteur du tri des déchets sur la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par ces cellules.
• Protocoles standardisés pour la différenciation des cellules THP-1 en macrophages présentant des phénotypes M (IFNγ+ LPS), M (IL-4) et M (IL-10) distincts : cette étude a décrit des protocoles permettant d’induire la différenciation des cellules THP-1 et de développer des macrophages présentant des phénotypes particuliers.
• La protéoglycanase pro-athérogène ADAMTS-1 est régulée à la baisse par l’acide laurique via les voies de signalisation PI3K et JNK dans les macrophages dérivés de THP-1. Cet article a été publié dans Molecular Biology Reports en 2019. Cette étude a exploré le potentiel thérapeutique de l’acide laurique sur les macrophages dérivés de THP-1. Les résultats ont montré que l’acide laurique stabilise la plaque d’athérosclérose et inhibe la thrombose en modulant l’expression de l’ADAMTS-1 (protéoglycanase pro-athérogène).

Ressources sur la lignée cellulaire THP-1

Cette section présente toutes les ressources en ligne disponibles sur les cellules THP-1. Elles vous aideront considérablement à maîtriser les protocoles de culture, de différenciation et de transfection.

Protocoles de culture cellulaire

Voici quelques ressources expliquant les protocoles de culture et de manipulation des cellules THP-1.

• Protocole de culture et de différenciation : ce document contient des informations détaillées et complètes sur les milieux de culture cellulaire, la repiquage, la congélation et la décongélation, ainsi que les protocoles de différenciation de ces cellules.
• Repiquage des cellules THP-1 : ce document présente un protocole de repiquage pour les cellules THP-1.

Protocoles de transfection

• Transfection des cellules THP-1 : ce lien concerne la transfection des cellules THP-1 avec de l'ADN plasmidique.
• Ce document décrit un protocole de transfection des cellules THP-1.

Vidéos relatives aux cellules THP-1

La lignée cellulaire THP-1 est largement cultivée. De nombreuses ressources vidéo sont disponibles pour expliquer la manipulation et la culture de cette lignée cellulaire :

• Culture des cellules THP-1 : cette vidéo traite de la culture de la lignée cellulaire THP-1.
• Transfection de la lignée cellulaire THP-1 : cette vidéo présente un protocole permettant une transfection hautement efficace des cellules THP-1.

Nous espérons que cet article contient des informations pertinentes sur la culture, la différenciation, les avantages et les applications de recherche des cellules THP-1. Si vous envisagez d'utiliser ce modèle cellulaire in vitro de leucémie myéloïde aiguë dans vos recherches, pensez à passer commande auprès de nous.

Foire aux questions sur la lignée cellulaire THP-1

Références

1. Chanput, W., J.J. Mes et H.J. Wichers, « Ligne cellulaire THP-1 : un modèle cellulaire in vitro pour l’étude de la modulation immunitaire ». International Immunopharmacology, 2014. 23(1) : p. 37-45.
2. Chanput, W., V. Peters et H. Wichers, « Cellules THP-1 et U937. L’impact des composés bioactifs alimentaires sur la santé : modèles in vitro et ex vivo », 2015 : p. 147-159.
3. Zhang, M., et al., La protéine de liaison à l’apolipoprotéine A-1 inhibe les voies de signalisation inflammatoires en se liant à l’apolipoprotéine A-1 dans les macrophages THP-1. Circulation Journal, 2018. 82(5) : p. 1396-1404.
4. Yuan, S., et al., Le DHA atténue la nécroptose induite par l’Aβ par l’intermédiaire de la voie de signalisation RIPK1/RIPK3 dans les monocytes THP-1. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2020. 126 : p. 110102.
5. Linton, S.S., et al., Effets promoteurs de tumeurs des exosomes de cellules cancéreuses pancréatiques sur les macrophages dérivés de THP-1. PLoS One, 2018. 13(11) : p. e0206759.