Įvadas

AML12 ląstelės, taip pat žinoma kaip AML-12, AML 12 ir „Alpha Mouse Liver 12“, yra gerai ištirta pelių hepatocitų ląstelių linija, plačiai naudojama biomedicininiuose tyrimuose. Wu, Merlino ir Fausto šią liniją sukūrė 1994 m. iš transgeninės pelės kepenų, kuriose buvo pernelyg didelis žmogaus transformuojančio augimo faktoriaus alfa (TGF-α) – stipraus hepatocitų mitogeno – kiekis. [1] Skirtingai nuo pirminių hepatocitų, AML12 ląstelės išlaiko pagrindines diferencijuotas funkcijas – įskaitant peroksisomų ekspresiją ir tulžies kanalėliams panašias struktūras – per daugelį pasėlių kartų, netapdamos tumorigeninėmis. Šis stabilumo ir išsaugoto hepatocitų fenotipo derinys padarė jas pageidaujama in vitro platforma lipidų apykaitos, nealkoholinės riebalinės kepenų ligos, cheminių medžiagų ir vaistų sukelto kepenų pažeidimo, atsparumo insulinui bei hepatocitų apoptozės tyrimams. Jų pelių kilmė palengvina tiesioginį palyginimą su transgeniniais ir „knockout“ gyvūnų modeliais, išplečiant jų taikymo galimybes įvairiuose kepenų ligų tyrimų kontekstuose.

Svarbiausios išvados

• AML12 ląstelės yra diferencijuotos, navikų nesukeliančios pelių hepatocitai, gauti iš TGF-α transgeninių pelių. [1]
• Jos išlaiko hepatocitams būdingus bruožus, pavyzdžiui, peroksisomus, tulžies kanalėliams panašias struktūras ir aukštą kepenims būdingų serumo baltymų mRNR koncentraciją, nors kai kurių iš jų ekspresija mažėja ilgai dauginant ląsteles. [1]
• Ši ląstelių linija plačiai naudojama nealkoholinės riebalinės kepenų ligos, vaistų sukelto kepenų pažeidimo ir lipidų apykaitos sutrikimų modeliavimui.
• AML12 ląstelės reaguoja į pagrindinius kepenų signalus, įskaitant TGF-β, TNF, insuliną ir retinoinę rūgštį.
• Kadangi šios ląstelės nėra modifikuotos, jos ypač tinka normalios hepatocitų fiziologijos ir toksikologijos tyrimams.
• Jie suderinami su adenoviriniu transfekavimu, antisensiniais oligonukleotidais ir CRISPR pagrįstais genų redagavimo metodais.
• Molekulinė charakteristika atskleidė beveik tetraploidinį, aneuploidinį kariotipą ir dalinę dediferentiaciją, todėl, vertinant rodiklius, kuriems reikalinga visiškai subrendusių hepatocitų funkcija, AML12 ląstelės turėtų būti papildomos pirminiais hepatocitais arba in vivo modeliais. [18]

Kas yra AML12?

AML12 buvo gauta iš 5 mėnesių amžiaus patinėlės pelės (CD-1 kamienas, linija MT42) hepatocitų, transgeninių žmogaus transformuojančio augimo faktoriaus alfa atžvilgiu, kurio ekspresiją reguliuoja cinku indukuojamas metalotioneino 1 promotorius. Wu, Merlino ir Fausto šią liniją sukūrė 1994 m. ir apibūdino ją kaip savaime nemirtingą, netransformuotą hepatocitų liniją. [1] Ląstelės turi „Cellosaurus“ registracijos numerį CVCL_0140 ir yra autentiškos, palyginus su 18 žymeklių pelių STR etaloniniu profiliu. Pirminėje publikacijoje nurodytas ląstelių dauginimosi laikas – 37 valandos (36–48 valandos pagal tiekėjo duomenis), o transkriptomikos duomenys, gauti iš mikromatricos tyrimų, yra viešai prieinami. Pirminio tyrimo metu buvo gautos dvi linijos – AML12 ir AML14 – kurios abi buvo išlaikytos ilgiau nei 1,5 metų ir per 80 pasėlių. AML12 išlaikė hepatocitų tapatybę ir visą laiką išliko netumorigeniška, nors kai kurių serumo baltymų mRNR lygiai palaipsniui mažėjo per pasėlių kartus ir galėjo būti atkurti kultivuojant serumo neturinčioje terpėje. Priešingai, linija AML14 per ilgą pasėlių kartų skaičių prarado tiek diferencijuotų žymenų, tiek transgeno mRNR ekspresiją, o hepatocitų savybes pavyko atkurti tik iš dalies. [1]

Informacija apie AML12 ląstelių kultūrą

AML12 ląstelių privalumai

Pagrindinis AML12 ląstelių privalumas yra tai, kad ilgalaikio kultivavimo metu jos išlaiko diferencijuotų hepatocitų fenotipą. Skirtingai nuo daugelio hepatomos ląstelių linijų, AML12 ląstelėse yra peroksisomų ir tulžies kanalėliams panašių struktūrų, jose ekspresuojami dideli kiekiai kepenims būdingų serumo baltymų, įskaitant albuminą, alfa-1-antitripsiną ir transferiną, bei išsiskiria albuminas. [1] Jos neauga minkštajame agare ir nuogosiose pelėse nesukelia navikų, o tai patvirtina, kad nemirtingumas buvo pasiektas be funkcinės piktybinės transformacijos. Šis netransformuotas statusas yra itin svarbus tyrimams, kuriuose reikalingas fiziologiškai reikšmingas bazinis elgesys, pavyzdžiui, insulino signalizacijos, lipidų apykaitos ar hepatotoksiškumo tyrimams. Tačiau genominiu lygmeniu vėliau buvo nustatyta, kad ši linija turi reikšmingų chromosomų aberacijų, kurios aptariamos skyriuje „Apribojimai“. [18]

AML12 ląstelės yra labai universalios genetinio manipuliavimo atžvilgiu. Jos leidžia pasiekti genų perprodukciją naudojant adenoviruso vektorius, kaip buvo įrodyta atliekant aktyvino subvienetų tyrimus. [2] [3] Be to, jos užtikrina stabilią tetraciklino reguliuojamą transgeno ekspresiją, leidžiančią sukurti indukuojamus hepatito B viruso X baltymo aktyvumo modelius. [4] Be to, pavyko veiksmingai įvesti antisensinius oligonukleotidus, todėl AML12 ląstelės tinka tyrimams, susijusiems su RNR, [5] ir sėkmingai buvo sukurti CRISPR/Cas9 pagrįsti genų išjungimo variantai. [21] Kadangi jie yra pelinių kilmės, eksperimentų rezultatus galima tiesiogiai palyginti su transgeninių ir „knockout“ pelių duomenimis, taip sustiprinant „in vitro“–„in vivo“ perėjimo ryšį.

Praktiniu požiūriu AML12 ląstelės labai jautriai reaguoja į įvairius fiziologinius dirgiklius. Užfiksuotos reakcijos apima transkripcijos aktyvaciją, kurią sukelia retinoinė rūgštis, PPARα ligandai, TGF-β, TNF ir insulino signalo kelio moduliatoriai. [6] [7] Dėl tokio plataus signalų jautrumo šią liniją galima naudoti keliose mokslinių tyrimų srityse vienu metu, todėl sumažėja poreikis keisti platformas skirtingose eksperimentinėse aplinkybėse.

AML12 ląstelių trūkumai

Nepaisant skirtingo fenotipo, AML12 ląstelės ne visais funkciniais aspektais prilygsta pirminėms hepatocitams. Atlikus lyginamąjį tyrimą, kuriame buvo lyginamos AML12, HepG2 ir THLE-2 ląstelės pagal insulino signalizavimą ir hepatokinų genų ekspresiją, nustatyta, kad AML12 ląstelių jautrumas insulinui buvo sutrikęs, kai ląstelės buvo auginamos rekomenduojamoje auginimo terpėje, tačiau tapo panašus į HepG2 ląstelių jautrumą, kai buvo naudojama insulino neturinti terpė. [8] Insulino receptorių baltymų koncentracija AML12 ląstelėse buvo panaši į tą, kuri buvo nustatyta HepG2 ląstelėse, tuo tarpu AML12 ląstelėse kelių gliukoneogenezę skatinančių fermentų ir hepatokinų transkriptų koncentracija buvo tik nedidelė arba jos nebuvo galima aptikti. Autoriai padarė išvadą, kad, atsižvelgiant į glikoneogenezę ir hepatokinų ekspresiją, „HepG2“ ląstelės, nepaisant jų onkogeninės kilmės, atrodė artimesnės in vivo situacijai. Todėl, naudojant AML12 ląsteles insulino rezistentiškumo modeliavimui, reikėtų atidžiai atsižvelgti į terpės sudėtį ir pagrindinių signalinių baltymų gausą.

AML12 ląstelių pelinė kilmė taip pat lemia būdingus su rūšimi susijusius skirtumus, palyginti su žmogaus hepatocitais. Vaistų metabolizmo keliai, lipidų apykaita ir tam tikros uždegiminės reakcijos skiriasi tarp pelių ir žmogaus kepenų ląstelių. Todėl AML12 ląstelėse gauti rezultatai turi būti atidžiai įvertinti prieš juos ekstrapoliuojant į žmogaus fiziologiją, ypač vaistų kūrimo kontekste, kur rūšiai būdingas citokromo P450 aktyvumas gali iškreipti rezultatus.

Šaltinio gyvūno transgeninis fonas – TGF-α perprodukcija – taip pat gali daryti įtaką baziniams genų ekspresijos modeliams ir augimo faktorių signalizacijai. Atliekant tyrimus, skirtus TGF šeimos narių biologijai, interpretuojant duomenis reikėtų atsižvelgti į šias aplinkybes.

2026 m. paskelbta integruota citogenetinė ir transkriptominė charakteristika dar labiau apibrėžia šio modelio ribas. Daugiaspalvė FISH ir daugiaspalvė juostelė atskleidė sudėtingą, beveik tetraploidinį ir labai aneuploidinį kariotipą (81<4n>) su pasikartojančiais struktūriniais pertvarkymais, įskaitant del(X)(A3)×2, dicentrinį dic(X;17), del(17)(D1)×2 ir išvestinę chromosomą der(3)t(2;3), taip pat daugybinius visų chromosomų padidėjimus ir praradimus; abu Y chromosomai buvo prarasti, nepaisant to, kad linija yra vyriškos kilmės. [18] Kai gauti kopijų skaičiaus disbalansai buvo susieti su ortologinėmis žmogaus citobandomis, 57,5–68 % jų sutapo su pakartotinai žmogaus hepatoceliulinėje karcinomoje nustatytais pokyčiais. To paties tyrimo metu atliktas RNR sekvenavimas patvirtino aiškią hepatocitų linijos programą, tačiau taip pat užfiksavo dalinį dediferentaciją: albumino ekspresija buvo nedidelė, karbamido ciklo ir glikoneogenezės fermentų, tokių kaip Cps1, Otc, Pck1 ir G6pc, buvo menki arba jų visai nebuvo, o pagrindiniai tulžies rūgščių ir vaistų metabolizuojantys citokromai, įskaitant Cyp7a1 ir Cyp3a šeimos narius, buvo vos aptinkami, kartu su duktilinių ląstelių ir progenitorinių ląstelių žymenų indukcija. Taigi tai, kad ląstelės funkciniu požiūriu nesukelia navikų, nereiškia, kad jos yra genomiškai stabilios. Tyrimo rezultatams, kuriems reikalingas subrendęs ksenobiotikų metabolizmas, azoto apykaita ar tulžies rūgščių sintezė, autoriai rekomenduoja AML12 papildyti pirminiais hepatocitais, organoidais arba in vivo modeliais. Tyrime taip pat buvo identifikuoti du susiję klonai, kurių santykinės proporcijos gali kisti priklausomai nuo pasėlių skaičiaus ir auginimo sąlygų, o tai dar kartą patvirtina, kad reikalingos mažo pasėlių skaičiaus pagrindinės kultūros, riboti pasėlių skaičiaus intervalai ir reguliarus autentiškumo patvirtinimas pagal nustatytą STR etaloninį profilį. [18]

Peržiūrėti visas specifikacijas ir užsisakyti

Taikymo sritys

Apoptozė ir ląstelių mirties signalizacija

AML12 ląstelės plačiai naudojamos tirti citokinų ir augimo veiksnių sukeltą hepatocitų apoptozę. Pierce ir kolegos įrodė, kad AML12 ląstelės, kaip ir hepatocitai in vivo, nėra jautrios vien tik TNF, tačiau patiria apoptozę, kai TNF derinamas su maža aktinomicino D doze. [9] Jų tyrimai parodė, kad TNF sukeliama AML12 ląstelių apoptozė susijusi su redokso homeostazės sutrikimu, kai NAD(P)H ir glutationo netekimas pirmauja prieš mitochondrijų pažeidimą, citochromo C išsiskyrimą ir kaspazės aktyvaciją. Pažeidimas didžiąja dalimi priklausė nuo ląstelių glutationo kiekio, o antioksidantas alfa-lipoinė rūgštis visiškai užkirto kelią mitochondrijų pažeidimui ir apoptozei. Šie atradimai patvirtino, kad AML12 ląstelės yra tinkamas modelis, leidžiantis tirti oksidacinius mechanizmus, lemiančius TNF sukeltą hepatocitų pažeidimą.

TGF-β1 yra dar vienas pagrindinis hepatocitų apoptozės induktorius, tiriamas šiame modelyje. Liao ir kolegos parodė, kad AML12 ląstelės, veikiamos TGF-β1, rodo klasikinį apoptozės požymių rinkinį – chromatino kondensaciją, branduolio irimą ir DNR fragmentaciją – ir kad šį procesą visiškai sustabdė cikloheksimidas, o tai rodo, kad ląstelių mirties kelyje dalyvauja aktyvi baltymų sintezė. [10] Dooley ir kolegos toliau naudojo pirminių hepatocitų išaugas ir AML12 ląsteles kartu, siekdami apibūdinti TGF-β indukuotą epitelio-mezenchimos perėjimą, ir parodė, kad Smad7 perprodukcija hepatocituose susilpnino TGF-β sukeltą fibrogenezę ir apsaugojo nuo kepenų pažeidimo. [11]

AML12 ląstelėse taip pat buvo apibūdinta aktyvino subvienetų biologija. Wada ir kolegos nustatė, kad aktyvino βC subvieneto perprodukcija skatino AML12 ląstelių proliferaciją ir išlikimą, o βE subvieneto perprodukcija mažino proliferaciją ir sukeldavo apoptozę esant žemam serumo kiekiui. [2] [3] Apibendrinant, šie tyrimai pabrėžia AML12 ląstelių vertę analizuojant konkuruojančius išgyvenimą skatinančius ir apoptozę skatinančius signalus, kurie lemia hepatocitų likimą uždegiminėse ir fibrozinėse kepenų ligose.

Lipidų metabolizmas ir PPAR signalizacija

PPARα signalizacijos kelias yra pagrindinis kepenų lipidų metabolizmo reguliatorius, o AML12 ląstelės pasirodė ypač naudingos tiriant jo moduliaciją farmakologiniais preparatais. Clemenz ir kolegos, naudodami AML12 ląsteles, parodė, kad 1 tipo angiotenzino receptorių blokatorius telmisartanas veikia kaip dalinis PPARα agonistas: jis indukavo PPARα tikslinį geną – ilgos grandinės acil-CoA sintetazės šeimos narį 1 (ACSL1) pelių AML12 ląstelėse ir karnitino palmitoiltransferazę 1A (CPT1A) žmogaus HepG2 ląstelėse, taip suteikdamas molekulinį pagrindą jo klinikinėje praktikoje stebimam trigliceridų mažinančiam poveikiui. [7] Pelėms, sergančioms mitybos sukeltu nutukimu, telmisartanas padidino ACSL1 ir CPT1A ekspresiją kepenyse ir žymiai sumažino trigliceridų kiekį kepenyse bei serume. Panašiai Huang ir kolegos parodė, kad fenofibratas, PPARα ligandas, padidino kepenų mažo tankio lipoproteinų receptorių ekspresiją AML12 ląstelėse ir atkūrė LDL rišimosi gebą, o šie rezultatai buvo patvirtinti in vivo. [12]

Aldozės reduktazė (AR) pasirodė esanti netikėtas PPARα aktyvumo reguliatorius hepatocituose. Qiu ir kolegos AML12 ląstelėse įrodė, kad AR perprodukcija stipriai slopino PPARα aktyvumą ir sumažino riebalų rūgščių oksidacijos genų ekspresiją, o šiuos poveikius susilpnino selektyvus AR inhibitorius zopolrestatas. [13] AR perprodukcija taip pat padidino fosforiluotų PPARα ir ERK1/2 kiekį, o PPARα aktyvumo slopinimas buvo panaikintas slopinant ERK1/2 – taip susiejant poliolio kelią su lipidų homeostaze per kinazės priklausomus mechanizmus. Šie duomenys iliustruoja, kaip AML12 ląstelės gali atskleisti netikėtą sąveiką tarp medžiagų apykaitos ir signalizacijos kelių, susijusių su nealkoholine riebaline kepenų liga ir diabeto sukeliamomis kepenų komplikacijomis.

Nikotinamido-N-metiltransferazė (NNMT) yra dar vienas fermentas, tiriamas AML12 ląstelėse kepenų lipidų reguliacijos kontekste. RNAi sukeltas Nnmt slopinimas AML12 ląstelėse sukėlė S-adenozil-metionino (SAM) ir S-adenozil-homocisteino kaupimąsi bei 1-metilnikotinamido (MNAM) kiekio sumažėjimą, kurį lydėjo lipogeninių genų, pvz., Srebf1, ekspresijos sumažėjimas ir išmatuojamas bendrų neutraliųjų lipidų kiekio sumažėjimas – tai susieja vieno anglies atomo metabolizmą su kepenų lipogeneze. [19] Be to, endoplazminio tinklio baltymas TXNDC5 buvo identifikuotas kaip PRDX6 ir HSPA9 sąveikos partneris AML12 ląstelėse; TXNDC5 trūkumas sumažino PRDX6 ir HSPA9 baltymų koncentraciją bei žymiai sumažino lipidų peroksidaciją, redukuotą glutationą ir iPLA2 aktyvumą. [20] Remiantis tuo pačiu modeliu, į PLGA nanodaleles įkrautas skvalenas apsaugojo AML12 ląsteles nuo oksidacinio ir endoplazminio tinkelio streso TXNDC5 priklausomu būdu, o esant 30 µM koncentracijai buvo stebimas greitas ir veiksmingas ląstelinis įsisavinimas – šie rezultatai yra svarbūs ateities riebalinės kepenų ligos gydymo strategijoms. [21]

Insulino signalizacija ir medžiagų apykaitos ligos

AML12 ląstelės buvo panaudotos kaip in vitro priemonė insulino signalizacijos ir jos patologinių sutrikimų tyrimams. Butleris ir kolegos naudojo AML12 ląsteles, siekdami patvirtinti antisensinių oligonukleotidų strategiją, nukreiptą prieš PTEN – lipidų fosfatazę, kuri neigiamai reguliuoja PI3K signalizacijos kelią. PTEN antisense oligonukleotidų transfekcija į AML12 ląsteles sumažino PTEN mRNR ir baltymų lygį bei padidino insulino stimuliuotą Akt fosforilinimą, taip pateikiant mechanistinį koncepcijos įrodymą prieš sisteminį šių medžiagų administravimą db/db ir ob/ob pelėms, kurių kraujo gliukozės koncentracijos normalizavosi. [14] Šis tyrimas parodė AML12 ląstelių vertę kaip pirminio atrankos etapo platformos, skirtos metabolinėms intervencijoms, nukreiptoms į atsparumą insulinui.

Sefriedo ir kolegų lyginamasis tyrimas tiesiogiai įvertino AML12 ląstelių tinkamumą insulino signalizacijos ir hepatokinų genų ekspresijos tyrimams. [8] Lygindami AML12 su HepG2 ir THLE-2 ląstelėmis, autoriai nustatė, kad ūmus AML12 jautrumas insulinui labai priklausė nuo kultūrinės terpės sudėties, o AML12 ląstelės ekspresavo tik mažus arba neaptinkamus kelių glikoneogeninių ir hepatokinų transkriptų kiekius. PPARδ priklausomas genų reguliavimas AML12 ir HepG2 ląstelėse buvo panašus, tačiau tik HepG2 ląstelės atkūrė cAMP reguliuojamą kepenų glikoneogenezę. Autoriai padarė išvadą, kad, vertinant šiuos konkrečius rodiklius, HepG2 ląstelės, nepaisant jų navikinės kilmės, labiau atitiko in vivo situaciją – tai yra esminis veiksnys renkantis modelį insulino rezistentiškumo arba 2 tipo diabeto tyrimams.

Tomatinas buvo tiriamas dėl jo gebėjimo pagerinti gliukozės metabolizmą ir mitochondrijų kvėpavimą aukšto gliukozės lygio sukeltose insulino rezistentiškose AML12 ir HepG2 ląstelėse. [22] Tomatinas dozės priklausomai padidino gliukozės suvartojimą, atkūrė gliukozės transporterio Glut2 ir su glikoneogeneze susijusių genų ekspresiją, aktyvavo AMPK fosforilinimą ir padidino PGC1α ekspresiją, taip pat pagerino deguonies suvartojimo greitį, ATP gamybą bei mitochondrijų oksidacinės fosforilizacijos komplekso baltymų kiekį. Tiek genetinis, tiek farmakologinis AMPK slopinimas panaikino šiuos teigiamus poveikius, patvirtindamas šio signalo kelio pagrindinį vaidmenį ir parodydamas, kad AML12 ląstelės yra naudinga platforma natūralių junginių, turinčių antidiabetinį potencialą, atrankai. Šie rezultatai sustiprina šios ląstelių linijos svarbą lipidų metabolizmo, atsparumo insulinui ir riebalinės kepenų ligos mechanizmų tyrimams.

Hepatoceliulinės karcinomos ir virusinio hepatito tyrimai

AML12 ląstelių netransformuota būklė leidžia jas laikyti idealia kontroline arba pirminė linija hepatoceliulinės karcinomos (HCC) tyrimuose. Lee ir kolegos sukūrė tetraciklino reguliuojamus hepatito B viruso X baltymo (pX) ekspresuojančius AML12 ląstelių darinius, siekdami sukurti pX tarpininkaujamos transformacijos modelius. [4] Palygindami diferencijuotą, transformuojančią subliniją (3pX-1) su dediferencijuota, netransformuojančia sublinija (4pX-1), autoriai nustatė skirtingus ląstelių ciklo pokyčius, susijusius su ilgalaike Ras-Raf-MAPK ir JNK signalinių kelių aktyvacija, parodydami, kaip AML12 tėvinės ląstelės gali tarnauti kaip kontroliuojamas fonas onkogeninių signalų analizei.

Augalinės kilmės priešvėžiniai agentai taip pat buvo vertinami hepatocitų kontekste naudojant AML12 ląsteles. Choedon ir kolegos išbandė džiovinto „Calotropis procera“ latekso frakcijas prieš hepatomos liniją „Huh-7“, nehepatomos liniją „COS-1“ ir netransformuotas AML12 hepatocitus. Metanolinis ekstraktas ir jo frakcija Nr. 8 sukėlė masinę ląstelių mirtį ir DNR fragmentaciją „Huh-7“ ir „COS-1“ ląstelėse, tuo tarpu „AML12“ ląstelės liko nepaveiktos; tuo pačiu metu džiovinto latekso vartojimas per burną visiškai apsaugojo „X15-myc“ transgenines peles nuo hepatokarcinogenezės. [15] Tokie selektyvumo tyrimai, kuriuose AML12 ląstelės naudojamos kaip nepiktybinių hepatocitų etalonas, yra įprasta strategija, skirta nustatyti junginius, kurie yra selektyviai toksiški naviko ląstelėms, o ne normaliam kepenų parenchimai.

Retinoinės rūgšties (RA) signalizacija, susijusi su HCC slopinimu, buvo išsamiai ištirta AML12 ląstelėse, naudojant 39 000 pelių genų cDNR mikromatricos analizę. Mamoon ir kolegos nustatė 15 genų, kurių ekspresija padidėjo, ir 3, kurių ekspresija sumažėjo bent dvigubai po 3 valandų gydymo „all-trans“ RA, o po 24 valandų – 26 genų, kurių ekspresija padidėjo, ir 48, kurių ekspresija sumažėjo. [6] Tolesniame Ventura-Holman ir kolegų tyrime buvo panaudota mikromatricos analizė AML12 ląstelėms, stabiliai transfekuotoms su v-erbA — onkoproteinu, kuris, kaip žinoma, daro dominuojantį neigiamą poveikį retinoinės rūgšties receptoriams — siekiant nustatyti, kuriems RA reaguojantiems genams daro įtaką v-erbA, taip pat genams, kuriuos v-erbA reguliuoja bazinės transkripcijos lygmenyje, iš kurių keli yra susiję su kancerogeneze. [16]

Oksidacinis stresas ir išemijos-reperfuzijos pažeidimas

Išemijos-reperfuzijos (I/R) pažeidimas yra didelis klinikinis iššūkis atliekant kepenų operacijas ir transplantacijas, o AML12 ląstelės buvo naudojamos pagrindiniams oksidaciniams mechanizmams modeliuoti. Haga ir kolegos įrodė, kad AML12 ląstelės, patekusios į hipoksijos/reoksigenacijos sąlygas, greitai patyrė oksidacinį stresą, o daugelis ląstelių patyrė apoptozę. [17] ShcA p66 izoformos (p66shc) ekspresijos slopinimas naudojant RNRi žymiai sumažino ląstelių oksidacinį stresą ir H/R sukeltą apoptozę bei suteikė atsparumą vandenilio peroksidui. Ši apsauga buvo susijusi su sustiprintu reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) šalinimu, o ne su ROS susidarymo slopinimu: antioksidacinių baltymų MnSOD ir Ref-1 bei antiapoptozinio Bcl-xL ekspresija padidėjo, o proapoptozinio FLICE – sumažėjo, tuo tarpu katalazės ekspresija išliko nepakitusi. Šie rezultatai leido identifikuoti p66shc kaip potencialų terapinį tikslą kepenų I/R pažeidimo atveju.

Antisense oligonukleotidų technologija buvo ištirta AML12 ląstelėse, atsižvelgiant į Fas tarpininkaujamą ląstelių mirtį. Thonbergas ir kolegos palygino šešis fosforotioato oligonukleotidus, nukreiptus į Fas mRNR AML12 ląstelėse, ir nustatė, kad keturi iš jų žymiai sumažino mRNR lygį, o vienas sukūrė stabilų 3′-mRNR skilimo fragmentą, atitinkantį antisense komplementarią seką. [5] Šis tyrimas parodė, kad AML12 ląstelės yra tinkamas modelis antisense veiksmingumui įvertinti ir RNazės H mediuojamo RNR skilimo mechanizmams kepenų ląstelėse tirti.

Išsamus citogenetinis ir transkriptominis profiliavimas patvirtino, kad AML12 ląstelės išlaiko aiškią hepatocitų linijos programą, pasižyminčią stipria Hnf4a, Foxa2 ir Prox1, branduolinio HNF4α baltymo, o taip pat nėra kepenų žvaigždinių ląstelių, cholangiocitų ir Kupferio ląstelių liniją apibrėžiančių žymenų. [18] Tačiau tas pats duomenų rinkinys atskleidė ryškų su stresu ir progenitorinėmis ląstelėmis susijusį transkripcijos profilį, įskaitant labai aukštą Spp1/osteopontino, Ccl2 ir Plscr1 ekspresiją kartu su duktulinių ląstelių žymenimis, tokiais kaip Krt19, Sox9, Hnf1b ir Jag1. Šis prie pažeidimo prisitaikęs, progenitorinėms ląstelėms būdingas bazinis profilis daro AML12 praktišku modeliu, leidžiančiu tirti hepatocitams būdingą stresą, uždegiminius signalus ir epitelio plastiškumą, su sąlyga, kad interpretuojant oksidacinio streso ir toksikologinių tyrimų rezultatus būtų atsižvelgiama į šį bazinį būklės lygį.

Išvada

AML12 ląstelės tebėra vienas iš plačiausiai naudojamų pelių hepatocitų modelių kepenų tyrimuose, pasižymintis unikaliu diferencijuotų hepatocitų funkcijos ir ilgalaikio in vitro stabilumo balansu. Šią ląstelių liniją 1994 m. sukūrė Wu, Merlino ir Fausto [1]; nuo tada ji buvo naudojama tyrimams, susijusiems su nealkoholine riebaline kepenų liga, vaistų sukeltu kepenų pažeidimu, lipidų apykaita, atsparumu insulinui, apoptoze, hepatoceliuliniu karcinoma ir išemijos-reperfuzijos pažeidimu. Sefriedo ir kolegų atliktas etaloninis tyrimas apibrėžė šių ląstelių insulino signalizacijos pajėgumo ribas ir parodė, kad, vertinant glikoneogenezės ir hepatokinų rodiklius, HepG2 ląstelės iš tiesų gali būti tinkamesnis modelis. [8] Naujausi citogenetiniai ir transkriptominiai tyrimai užfiksavo beveik tetraploidinį, aneuploidinį kariotipą ir dalinę dediferenciaciją, o tai rodo, kad ten, kur reikalinga visiškai subrendusių hepatocitų funkcija, būtina papildoma patikra pirminiuose hepatocituose, organoiduose arba in vivo modeliuose. [18] Atsižvelgiant į šias išlygas – nesvarbu, ar tai būtų PPARα farmakologija, virusinio hepatito modeliavimas, ar oksidacinio streso tyrimai – AML12 ląstelės suteikia patikimą, gerai apibūdintą platformą hipotezėmis pagrįstai kepenų biologijai. Norėdami užsisakyti AML12 ląsteles arba pasiteirauti apie specifikacijas, apsilankykite cytion.com.

Pagrindiniai leidiniai

1. Wu JC, Merlino G, Fausto N (1994) Diferencijuotų, netransformuotų hepatocitų ląstelių linijų, gautų iš pelių, transgeninių transformuojančiam augimo faktoriui alfa, sukūrimas ir charakterizavimas. JAV Nacionalinės mokslų akademijos leidinys. PMID: 7904757
2. Wada W, Maeshima A, Zhang YQ (2004) Aktivino betaC-subvieneto funkcijos vertinimas kultivuotuose hepatocituose. „American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism“. PMID: 15039147
3. Wada W, Medina JJ, Kuwano H (2005) Aktivino beta(C) ir beta(E) subvienetų funkcijų palyginimas AML12 hepatocituose. „Endocrine Journal“. PMID: 15863943
4. Lee S, Tarn C, Wang WH (2002) Hepatito B viruso X baltymas skirtingai reguliuoja ląstelių ciklo eigą X-transformuojančiose ir netransformuojančiose hepatocitų (AML12) ląstelių linijose. „Biologinės chemijos žurnalas“. PMID: 11756437
5. Thonberg H, Dahlgren C, Wahlestedt C (2004) Antisenso indukuotas Fas mRNR skilimas sukuria vietos specifišką stabilų 3'-mRNR fragmentą, susidariusį eksonukleazės skilimo būdu komplementarioje sekos vietoje. „Oligonucleotides“. PMID: 15625917
6. Mamoon A, Ventura-Holman T, Maher JF (2008) Retinoinės rūgšties reaguojantys genai pelių hepatocitų ląstelių linijoje AML 12. „Gene“. PMID: 18006250
7. Clemenz M, Frost N, Schupp M (2008) Kepenims būdingų peroksisomų proliferatorių aktyvuojamų alfa receptorių tikslinių genų reguliavimas angiotenzino 1 tipo receptorių blokatoriaus telmisartano. „Diabetes“. PMID: 18184928
8. Sefried S, Häring HU, Weigert C (2018) Hepatocitų ląstelių linijų HepG2, AML12 ir THLE-2 tinkamumas insulino signalizacijos ir hepatokinų genų ekspresijos tyrimams. „Open biology“. PMID: 30355754
9. Pierce RH, Campbell JS, Stephenson AB (2000) Redoksinės homeostazės sutrikimas naviko nekrozės faktoriaus sukeltame apoptozės procese pelių hepatocitų ląstelių linijoje. „The American journal of pathology“. PMID: 10880392
10. Liao JH, Zhou BH, Chai MQ (2001) Cikloheksimidas blokuoja TGF-beta1 sukeltą apoptozę pelių hepatocituose. „Acta pharmacologica Sinica“. PMID: 11741524
11. Dooley S, Hamzavi J, Ciuclan L (2008) Kepatocitams būdinga Smad7 ekspresija silpnina TGF-beta tarpininkaujamą fibrogenezę ir apsaugo nuo kepenų pažeidimų. „Gastroenterologija“. PMID: 18602923
12. Huang Z, Zhou X, Nicholson AC (2008) Peroksisomų proliferatorių aktyvuojamo alfa receptoriaus aktyvacija pelėse indukuoja kepenų mažo tankio lipoproteinų receptoriaus ekspresiją. British journal of pharmacology. PMID: 18852694
13. Qiu L, Wu X, Chau JF (2008) Aldozės reduktazė reguliuoja kepenų peroksisomų proliferatorių aktyvuojamo alfa receptoriaus fosforilinimą ir aktyvumą, taip paveikdama lipidų homeostazę. Biologinės chemijos žurnalas. PMID: 18445591
14. Butler M, McKay RA, Popoff IJ (2002) Specifinis PTEN ekspresijos slopinimas panaikina hiperglikemiją diabetu sergančiose pelėse. „Diabetes“. PMID: 11916922
15. Choedon T, Mathan G, Arya S (2006) „Calotropis procera“ latekso priešvėžinės ir citotoksinės savybės transgeninių pelių hepatoceliulinio karcinomo modelyje. „World Journal of Gastroenterology“. PMID: 16688796
16. Ventura-Holman T, Mamoon A, Subauste JS (2008) Onkoproteino v-erbA reguliuojamų genų ekspresijos moduliavimas. „Gene“. PMID: 18775481
17. Haga S, Terui K, Fukai M (2008) Hepatocitų pažeidimo dėl hipoksijos ir reoksigenacijos prevencija pašalinus p66(shc): antioksidantų ir antiapoptozinių baltymų ekspresijos padidėjimas. „Journal of hepatology“. PMID: 18191273
18. Asar DY, Kankel S, Keller DT (2026) Išsamus pelės AML12 (Alpha Mouse Liver 12) hepatocitų ląstelių linijos citogenetinis ir genominis profiliavimas. „Cells“. PMID: 41827824
19. Yoda M, Mizuno R, Izumi Y (2023) Nikotinamido-N-metiltransferazė reguliuoja lipidų apykaitą per SAM ir 1-metilnikotinamidą AML12 hepatocitų ląstelių linijoje. Biochemijos žurnalas. PMID: 37014628
20. Bidooki SH, Sánchez-Marco J, Martínez-Beamonte R (2023) Endoplazminio tinklo baltymas TXNDC5 sąveikauja su PRDX6 ir HSPA9, reguliuodamas glutationo apykaitą ir lipidų peroksidaciją kepenų AML12 ląstelių linijoje. „International journal of molecular sciences“. PMID: 38138960
21. Bidooki SH, Alejo T, Sánchez-Marco J (2022) Skvaleno prisotintos nanodalelės veiksmingai apsaugo kepenų AML12 ląstelių linijas nuo oksidacinio ir endoplazminio tinkelio streso TXNDC5 priklausomu būdu. „Antioxidants“. PMID: 35326231
22. Lee YG, Kim D (2025) Tomatinas gerina gliukozės metabolizmą ir mitochondrijų kvėpavimą insulino rezistentiškose hepatocitų ląstelių linijose AML12 ir HepG2 per AMP aktyvuotos proteinkinazės priklausomą kelią. „Cells“. PMID: 40072058