U87MG 세포 - U87MG를 이용한 교모세포종 연구 및 뇌암 연구에 미치는 영향

인간 원발성 교모세포종 세포주인 U-87 MG는 생물학 연구에서 널리 사용됩니다. 특히, 이 세포주는 신경과학 및 면역종양학 분야에서 활용됩니다.

U-87 MG 세포주의 일반적 특성 및 유래

이 섹션에서는 U87 세포주의 기원과 일반적인 특성에 대해 살펴보겠습니다. U-87 MG 세포란 무엇인가? U87 세포는 어디에서 유래했는가? U-87 MG의 풀네임은 무엇인가? U87 세포의 크기는 어느 정도인가? U87 세포주의 형태학적 특징은 무엇인가?

• U87 세포주는 교모세포종, 성상세포종 세포주입니다. 이 세포주는 1966년 웁살라 대학교에서 확립되었습니다. 이 세포는 교모세포종을 앓고 있던 44세의 백인 남성 환자에게서 채취되었습니다. 이 세포주의 공식 명칭은 U 87 MG이며, 이는 Uppsala 87 Malignant Glioma의 약자입니다.
• U 87 MG 세포는 상피세포와 유사한 형태를 보입니다.
• U 87 MG 세포의 직경은 12~14 µm 사이입니다.
• 이 인간 교모세포종 세포주는 저이배체이며, 약 48%의 세포 집단에서 모달 염색체 수가 44개입니다. 그러나 5.9%의 세포 집단에서는 더 높은 배수성도 존재합니다.

아스트로사이트에서 종양이 발생하는 과정을 설명하는 의학 3D 애니메이션.

U-87 MG 세포 배양 정보

U87 MG 세포를 다루기 전에, 이 교모세포종 세포를 배양하는 데 있어 다음과 같은 핵심 사항을 숙지해야 합니다. 특히 다음 사항을 알아야 합니다: U87 MG 세포의 세포 수 배가 시간은 얼마입니까? U87 세포 배양에는 어떤 배지가 사용됩니까? U-87 MG 세포주의 접종 밀도는 얼마인가?

U-87 MG 세포 배양의 핵심 사항

세포 배양 배양액:

U 87 MG 세포의 세포 수 배가 시간은 18~38시간입니다.

부착형 또는 현탁형:

U-87 MG는 부착성 세포주입니다. 이 세포는 길쭉한 모양을 띠며 단층으로 증식합니다.

접종 밀도:

교모세포종 세포주 U 87 MG는 1 × 10⁴ 세포/cm²의 세포 밀도로 접종하는 것이 권장됩니다. 부착형 U 87 세포는 1× PBS로 세척한 후 Accutase 용액과 함께 배양합니다. 그 후, 분리한 세포를 원심분리하여 회수합니다. 세포를 조심스럽게 재현탁시킨 후, 배양 배지가 들어 있는 새로운 플라스크에 첨가합니다.

배양 배지:

U87MG 세포주는 1.0 g/L L-글루코스, 2.0 mM L-글루타민, 2.2 g/L NaHCO3, 1% NEAA, 1 mM 피루브산 나트륨 및 10% FBS 용액을 첨가한 EMEM(Eagle's minimal essential medium)에서 배양됩니다. 배지는 2~3일마다 교체해야 합니다.

배양 조건:

U-87 MG 세포는 최적의 성장을 위해 5% CO₂가 공급되고 온도가 37°C로 유지되는 가습 인큐베이터가 필요합니다.

보관:

U87 세포는 교모세포종 세포의 생존력을 최대한 유지하기 위해 액체 질소의 기상 상태 또는 -150°C 이하의 온도에서 보관합니다.

동결 과정 및 배지:

U87 MG 세포의 동결에는 CM-1 또는 CM-ACF 동결 배지가 적합합니다. 세포에 가해지는 충격을 방지하고 세포 생존력을 보호하기 위해 서서히 동결하는 과정을 권장합니다.

해동 과정:

동결된 U-87 MG 세포주 바이알은 37°C 수조에서 해동합니다. 세포에 배양 배지를 첨가하여 재현탁시킨 후, 새로운 플라스크에 분주하여 배양합니다. 이와 달리, U87 세포는 원심분리를 통해 동결 배지를 제거한 후 배양할 수도 있습니다.

생물안전 등급:

U-87 MG 세포 배양을 취급할 때는 생물안전 등급 1이 필요합니다.

10배 및 20배 배율로 관찰한 현미경 하의 U-87 MG 세포.

U-87 MG 세포의 장점과 단점

세포주를 생각할 때 가장 먼저 떠오르는 질문은 다음과 같습니다. U-87 MG 세포를 사용하면 어떤 장점이 있을까요? U-87 세포의 단점은 무엇일까요?

장점

U-87 MG 세포주는 연구 분야에서 널리 사용됩니다. 이 세포주와 관련된 몇 가지 장점은 다음과 같습니다:

장점

• 배양이 용이함: U-87 MG 세포는 배양 관리가 쉽습니다. 까다롭거나 복잡한 세포 배양 조건이 필요하지 않습니다.
• 동질성: U-87 MG는 동질적인 세포주입니다. 세포 집단 내 대부분의 세포가 동일한 유전적 구성을 가지고 있어 유사한 특성을 공유합니다. 이러한 세포는 세포 과정 연구, 약물 스크리닝 및 시험에 활용됩니다.
• 특성이 잘 규명됨: 이 교모세포종 세포주는 성장 특성, 형태학, 유전자 발현 측면에서 특성이 잘 규명되어 있어 귀중한 연구 도구로 활용됩니다.

단점

• 제한된 적용 범위: U-87 MG는 교모세포종 세포주이므로, 그 적용 범위는 주로 교모세포종 및 그 기저 분자 기전 연구로 제한됩니다. 다른 유형의 암을 연구하는 데는 적합하지 않을 수 있습니다.

U-87 MG 세포를 활용한 연구 분야

U87MG 교모세포종 세포주는 암 연구, 특히 교모세포종 연구에서 광범위하게 활용됩니다. U87MG 세포의 연구 응용 분야는 다음과 같습니다:

• 암 생물학 연구: U87 세포주는 암의 성장 및 발달, 기저 분자 메커니즘, 신호 전달 경로, 종양 미세환경을 연구하는 데 사용됩니다. 2020년에 발표된 한 연구에서는 교모세포종 체외 모델인 U-87 MG 세포주를 사용하여 치료 표적으로서 BMAL1(Basic Helix-Loop-Helix ARNT Like 1) 유전자를 조사했습니다. 연구 결과에 따르면, BMAL1 유전자는 사이클린 B1, 메탈로프로테이나제-9 및 인산화 AKT의 유전자 발현을 억제함으로써 교모세포종 세포의 증식, 이동 및 침윤을 억제하는 것으로 나타났습니다 [1]. 2019년에 수행된 또 다른 연구에서는 U87 세포주를 활용하여, 리포폴리사카라이드 유도 종양 괴사 인자-알파 인자(LITAF) 전사 인자의 발현을 저하시키면 FOXO-1 경로의 상향 조절을 통해 신경교종 세포의 방사선 감수성을 높일 수 있음을 규명했다. LITAF는 p53 유도 유전자 7(PIG7)로도 알려져 있습니다 [2].
• 신약 발굴 및 개발: U-87 MG 세포는 신약 스크리닝 및 시험 목적으로 사용될 수 있으며, 이를 통해 연구자들은 새로운 잠재적 항암제를 확인하고 그 효능 및 독성을 평가할 수 있습니다. 한 연구에서는 U 87 MG 교모세포종 세포주를 사용하여 Inula helenium (L.) 추출물의 항암 및 항산화 활성을 평가했습니다 [3]. 마찬가지로, 또 다른 논문에서는 U87 세포주를 사용하여 식물 추출물의 세포 독성 및 세포 사멸 효과를 테스트했다고 언급했습니다 [4]. 또한, 2018년에 발표된 연구에서는 Nuphar 식물에서 추출한 세스퀴테르펜 알칼로이드가 민감성 및 약물 내성 U-87 MG 세포주에 미치는 세포독성 효과를 연구했다 [5].

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U-87 MG 세포주: 연구 논문

다음은 U-87 MG 세포주를 다룬 주요 연구 논문들입니다.

저산소증은 PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α 신호전달 경로를 통해 인간 교모세포종 U87 세포의 이동 및 침윤을 촉진한다

2018년 『Neuroreport』에 게재된 이 논문은 저산소증이 PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α 신호 전달 경로를 조절함으로써 인간 교모세포종 세포의 이동 및 침습을 증가시킬 수 있다고 제안했습니다.

에리오디크티올은 PI3K/Akt/NF-κB 신호 전달 경로를 통해 신경교종 세포의 증식 및 전이를 억제하고 세포 사멸을 유도한다

이 연구는 2020년 『Frontiers in Pharmacology』에 게재되었다. 연구 결과에 따르면 플라보노이드인 에리오디크티올(Eriodictyol)은 U87 세포주에서 항암 효과를 발휘하며 세포 증식과 전이를 억제하는 것으로 나타났다. 이 화합물은 PI3K/Akt/NF-κB 경로를 조절함으로써 항종양 특성을 나타낸다.

시황환(Xihuang pill)은 ROS 매개 Akt/mTOR/FOXO1 경로를 표적으로 하여 인간 교모세포종 U-87 MG 세포의 세포 사멸을 유도한다

『Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine』(2018)에 게재된 이 연구에 따르면, ‘시황환’이라 불리는 한방 처방이 ROS에 의해 활성화된 Akt/mTOR/FOXO1 신호전달 경로를 표적으로 삼아 U87 세포에서 세포 사멸을 유도할 수 있는 것으로 나타났다.

LITAF는 FoxO1 경로를 통해 인간 신경교종 세포의 방사선 감수성을 증대시킨다

이 연구 논문은 2019년 『세포 및 분자 신경생물학(Cellular and Molecular Neurobiology)』 저널에 게재되었다. 이 연구는 전사 인자인 LITAF가 FOXO-1 신호 전달 경로를 조절함으로써 글리오마 세포의 발현을 억제하고 방사선 감수성을 높인다고 제안했다.

커큐민을 함유한 PLGA 나노입자의 제조 및 인간 교모세포종 U87MG 세포에 대한 세포독성 효과 연구

이 논문은 『Biointerface Research in Applied Chemistry』(2019)에 게재되었다. 연구진은 U87MG 세포를 사용하여 커큐민을 함유한 PLGA 나노입자의 세포독성 효과를 조사했다.

U-87MG 세포 관련 자료: 실험 프로토콜, 동영상 등

U87MG 교모세포종 세포주는 많은 암 연구 실험실에서 사용됩니다. 이 세포주를 다루는 몇 가지 자료는 다음과 같습니다:

• U87 세포주 형질 도입: 이 문서는 U87MG 세포에 대한 형질 도입 프로토콜을 설명합니다.
• U87MG 세포주 형질 도입: 이 동영상은 U87 세포의 형질 도입 프로토콜을 단계별로 설명하는 튜토리얼입니다.

U87 세포의 세포 배양 프로토콜 관련 자료는 다음과 같습니다:

• U87MG 세포: 이 링크에는 U87MG 세포주에 대한 기본 정보가 포함되어 있습니다. 여기에는 간단한 세포 분할, 동결 및 해동 프로토콜이 포함되어 있습니다.

U87 MG 신경교종 연구에 대한 인사이트: 자주 묻는 질문

참고문헌

1. Gwon, D.H. 외, “BMAL1은 사이클린 B1, 인산화 AKT 및 메탈로프로테이나제-9의 발현을 저해함으로써 U87MG 세포의 증식, 이동 및 침윤을 억제한다.” Int J Mol Sci, 2020. 21(7).
2. Huang, C. 외, LITAF는 FoxO1 경로를 통해 인간 신경교종 세포의 방사선 감수성을 증강시킨다. Cell Mol Neurobiol, 2019. 39(6): p. 871-882.
3. Koc, K. 외, 인간 U-87 MG 교모세포종 세포주에서 Inula helenium (L.) 추출물의 항산화 및 항암 활성. J Cancer Res Ther, 2018. 14(3): p. 658-661.
4. Rezadoost, M.H., H.H. Kumleh, 및 A. Ghasempour, 식물 추출물에 의한 유방암, 피부암 및 교모세포종 세포에서의 세포 독성 및 세포 사멸 유도. Mol Biol Rep, 2019. 46(5): p. 5131-5142.
5. Fukaya, M. 외, 민감성 및 약물 내성 세포주에 대한 Nuphar 식물 유래 세스퀴테르펜 알칼로이드의 세포 독성. Food Funct, 2018. 9(12): p. 6279-6286.