Ievads

AML12 šūnas, kas pazīstama arī kā AML-12, AML 12 un Alpha Mouse Liver 12, ir labi izpētīta peles hepatocītu šūnu līnija, ko plaši izmanto biomedicīniskajos pētījumos. Wu, Merlino un Fausto izveidoja šo līniju 1994. gadā, izmantojot transgēnās peles aknas, kurās pārmērīgi ekspresējās cilvēka transformējošais augšanas faktors alfa (TGF-α) — spēcīgs hepatocītu mitogēns. [1] Atšķirībā no primārajiem hepatocītiem AML12 šūnas saglabā galvenās diferenciācijas pazīmes — tostarp peroksisomu ekspresiju un žults kanāliņiem līdzīgas struktūras — daudzu pasāžu laikā, nekļūstot par audzēju izraisošām. Šī stabilitātes un saglabātā hepatocītu fenotipa kombinācija ir padarījusi tās par vēlamo in vitro platformu lipīdu vielmaiņas, nealkoholiskās taukainās aknu slimības, ķīmisko vielu un zāļu izraisītu aknu bojājumu, insulīna rezistences un hepatocītu apoptozes izpētei. To izcelsme no pelēm atvieglo tiešu salīdzinājumu ar transgēniem un knockout dzīvnieku modeļiem, paplašinot to translacionālo lietderību dažādos aknu slimību pētniecības kontekstos.

Galvenie secinājumi

• AML12 šūnas ir diferencēti, netumorogēni peles hepatocīti, kas iegūti no TGF-α transgēnajām pelēm. [1]
• Tās saglabā hepatocītiem raksturīgas pazīmes, piemēram, peroksisomas, žults kanāliņiem līdzīgas struktūras un augstus aknu specifisko seruma proteīnu mRNA līmeņus, lai gan dažu no šīm pazīmēm izpausme samazinās, veicot atkārtotus pasāžus. [1]
• Šo šūnu līniju plaši izmanto, lai modelētu nealkoholisko taukaino aknu slimību, zāļu izraisītu aknu bojājumu un lipīdu vielmaiņas traucējumus.
• AML12 šūnas reaģē uz galvenajiem aknu signāliem, tostarp TGF-β, TNF, insulīnu un retinoīnskābi.
• Tā kā šīs šūnas nav transformētas, tās ir īpaši piemērotas normālo hepatocītu fizioloģijas un toksikoloģijas pētīšanai.
• Tie ir saderīgi ar adenovīrusu transfekciju, antisense oligonukleotīdiem un CRISPR balstītām gēnu rediģēšanas metodēm.
• Molekulārā raksturošana ir atklājusi gandrīz tetraploīdu, aneuploīdu kariotipu un daļēju dediferentāciju, tāpēc AML12 šūnas būtu jāpapildina ar primārajiem hepatocītiem vai in vivo modeļiem, ja galarezultātiem nepieciešama pilnībā nobriedušu hepatocītu funkcija. [18]

Kas ir AML12?

AML12 tika iegūta no 5 mēnešus veca vīriešu dzimuma peles (CD-1 celms, līnija MT42) hepatocītiem, kas bija transgēni cilvēka transformējošā augšanas faktora alfa attiecībā, kuru kontrolēja cinka induciblais metalotioneīna 1 promotors. Wu, Merlino un Fausto izveidoja šo līniju 1994. gadā un raksturoja to kā spontāni nemirstīgu, netransformētu hepatocītu līniju. [1] Šīm šūnām ir piešķirts Cellosaurus reģistrācijas numurs CVCL_0140, un to autentiskums ir pārbaudīts, salīdzinot ar 18 marķieru peles STR references profilu. Sākotnējā publikācijā norādīts, ka šūnu dubultošanās laiks ir 37 stundas (36–48 stundas saskaņā ar piegādātāja datiem), un mikromatricas analīžu transkriptomikas dati ir publiski pieejami. Sākotnējā pētījumā tika iegūtas divas līnijas — AML12 un AML14 —, kuras abas tika uzturētas ilgāk par 1,5 gadiem un vairāk nekā 80 pasāžos. AML12 saglabāja savu hepatocītu identitāti un visā šajā laikā palika netumorogēna, lai gan dažu seruma proteīnu mRNA līmeņi pakāpeniski samazinājās ar katru pasāžu un tos varēja atjaunot, kultivējot bezseruma vidē. AML14, savukārt, ilgstošu pasāžu laikā zaudēja gan diferencēto marķieru, gan transgēnā mRNA ekspresiju, un hepatocītu īpašības bija atjaunojamas tikai daļēji. [1]

Informācija par AML12 šūnu kultūru

AML12 šūnu priekšrocības

AML12 šūnu galvenā priekšrocība ir tas, ka tās ilgtermiņa kultivēšanas laikā saglabā diferencētu hepatocītu fenotipu. Atšķirībā no daudzām hepatomas šūnu līnijām AML12 šūnas satur peroksisomas un žults kanāliņiem līdzīgas struktūras, tām ir augsts aknu specifisko seruma proteīnu, tostarp albumīna, alfa-1-antitripsīna un transferīna, mRNA līmenis, un tās izdalī albumīnu. [1] Tās neaug mīkstā agarā un nude pelēm nesagādā audzēju veidošanos, kas apstiprina, ka imortalizācija notika bez funkcionālas ļaundabīgas transformācijas. Šis netransformētais stāvoklis ir ļoti svarīgs pētījumiem, kuros nepieciešama fizioloģiski atbilstoša sākotnējā uzvedība, piemēram, insulīna signālu pārraides, lipīdu vielmaiņas vai hepatotoksicitātes izpētē. Tomēr ģenomiskā līmenī ir pierādīts, ka šai līnijai piemīt būtiskas hromosomu aberācijas, kas aprakstītas sadaļā „Ierobežojumi”. [18]

AML12 šūnas ir ļoti universālas ģenētiskās manipulācijas ziņā. Tās atbalsta gēnu pārmērīgu ekspresiju, izmantojot adenovīrusu vektorus, kā pierādīts pētījumos par aktivīna apakšvienībām. [2] [3] Tie nodrošina arī stabilu tetraciklīna regulētu transgēna ekspresiju, tādējādi ļaujot izveidot inducējamos B hepatīta vīrusa X proteīna aktivitātes modeļus. [4] Turklāt ir izdevies efektīvi nogādāt antisense oligonukleotīdus, tādējādi padarot AML12 šūnas piemērotas pētījumiem par RNS mērķēšanu, [5] un ir veiksmīgi izveidoti CRISPR/Cas9 balstīti izslēgšanas mutāciju atvasinājumi. [21] To peļu izcelsme ļauj eksperimentālos rezultātus tieši salīdzināt ar transgēno un knockout peļu datiem, tādējādi nostiprinot in vitro–in vivo pārejas saikni.

No praktiskā viedokļa AML12 šūnas spēcīgi reaģē uz plašu fizioloģisko stimulu spektru. Dokumentētās reakcijas ietver transkripcijas aktivāciju, ko izraisa retinoīnskābe, PPARα ligandi, TGF-β, TNF un insulīna signālceļa modulatori. [6] [7] Šī plašā signālu uztveramība padara šo sēriju noderīgu vienlaikus vairākās pētniecības jomās, tādējādi samazinot nepieciešamību mainīt platformas atkarībā no eksperimenta apstākļiem.

AML12 šūnu ierobežojumi

Neskatoties uz to diferencēto fenotipu, AML12 šūnas ne visos funkcionālajos aspektos ir līdzvērtīgas primārajiem hepatocītiem. Salīdzinošā pētījumā, kurā tika salīdzinātas AML12, HepG2 un THLE-2 šūnas attiecībā uz insulīna signālu pārraidi un hepatokīnu gēnu ekspresiju, tika konstatēts, ka AML12 šūnu reakcija uz insulīnu bija traucēta, ja šūnas tika kultivētas ieteicamajā augšanas vidē, taču kļuva salīdzināma ar HepG2 šūnām, ja tika izmantota vide ar insulīna deficītu. [8] Insulīna receptora proteīna līmenis AML12 šūnās bija līdzīgs tam, kas novērots HepG2 šūnās, savukārt AML12 šūnās vairāku glikoneogēno enzīmu un hepatokīnu transkripciju līmenis bija zems vai nenoteicams. Autori secināja, ka, ņemot vērā glikoneogēnēzi un hepatokīnu ekspresiju, HepG2 šūnas, neskatoties uz to onkogēno izcelsmi, šķita tuvākas in vivo situācijai. Tādēļ, izmantojot AML12 šūnas insulīna rezistences modelēšanai, rūpīgi jāapsver barotnes sastāvs un galveno signālproteīnu daudzums.

AML12 šūnu peles izcelsme rada arī raksturīgas sugas atšķirības no cilvēka hepatocītiem. Zāļu metabolisma ceļi, lipīdu apstrāde un noteiktas iekaisuma reakcijas atšķiras starp peles un cilvēka aknu šūnām. Tādēļ AML12 šūnās iegūtie rezultāti ir rūpīgi jāizvērtē, pirms tos ekstrapolē uz cilvēka fizioloģiju, it īpaši zāļu izstrādes kontekstā, kur sugas specifiskā citohroma P450 aktivitāte var traucēt secinājumu izdarīšanu.

Avota dzīvnieka transgēnā izcelsme — TGF-α pārmērīga ekspresija — var papildus ietekmēt gēnu ekspresijas pamatmodeļus un augšanas faktoru signālceļus. Pētījumos, kas veltīti TGF ģimenes locekļu bioloģijai, šo apstākli būtu jāņem vērā, interpretējot datus.

2026. gadā publicētais integrētais citogenētiskais un transkriptomiskais raksturojums vēl precīzāk nosaka šī modeļa robežas. Daudzkrāsu FISH un daudzkrāsu joslu analīze atklāja sarežģītu, gandrīz tetraploīdu un ļoti aneuploīdu kariotipu (81<4n>) ar atkārtotām strukturālām pārkārtošanām, tostarp del(X)(A3)×2, dicentrisko dic(X;17), del(17)(D1)×2 un atvasināto hromosomu der(3)t(2;3), kā arī vairākiem veselu hromosomu pieaugumiem un zudumiem; abas Y hromosomas ir zudušas, neskatoties uz līnijas vīrišķo izcelsmi. [18] Kad iegūtie kopiju skaita nelīdzsvarojumi tika attēloti uz ortoloģiskajām cilvēka citobandām, 57,5–68 % no tiem pārklājās ar izmaiņām, kas atkārtoti novērotas cilvēka hepatocelulārajā karcinomā. Tajā pašā pētījumā veikta RNS sekvencēšana apstiprināja skaidru hepatocītu ciltskoka programmu, bet arī dokumentēja daļēju dediferentāciju: albumīna ekspresija bija neliela, urīnvielas cikla un glikoneogēnās enzīmu, piemēram, Cps1, Otc, Pck1 un G6pc līmenis bija zems vai to vispār nebija, un galvenie žultsskābju un zāļu metabolizējošie citohromi, tostarp Cyp7a1 un Cyp3a ģimene, bija gandrīz nenosakāmi, vienlaikus tika novērota duktuļu un priekšteču marķieru indukcija. Tādējādi funkcionālā nozīmē netumorogēns būt nenozīmē, ka šūnas ir ģenomiski stabilas. Attiecībā uz galapunktiem, kas prasa nobriedušu ksenobiotisko vielmaiņu, slāpekļa apstrādi vai žultsskābju sintēzi, autori iesaka papildināt AML12 ar primārajiem hepatocītiem, organoīdiem vai in vivo modeļiem. Pētījumā tika identificēti arī divi saistīti kloni, kuru relatīvās proporcijas var mainīties atkarībā no pasāžu skaita un kultivēšanas apstākļiem, kas vēl vairāk pamato nepieciešamību izmantot zemas pasāžas pamatkrājumus, ierobežotus pasāžu periodus un regulāru autentifikāciju, salīdzinot ar noteikto STR atsauces profilu. [18]

Apskatīt pilnu specifikāciju un pasūtīt

Pielietojumi

Apoptoze un šūnu nāves signāli

AML12 šūnas ir plaši izmantotas, lai pētītu citokīnu un augšanas faktoru izraisītu hepatocītu apoptozi. Pierce un kolēģi pierādīja, ka AML12 šūnas, tāpat kā hepatocīti in vivo, nav jutīgas pret TNF vien, bet piedzīvo apoptozi, ja TNF tiek kombinēts ar nelielu aktinomīcīna D devu. [9] Viņu pētījumi atklāja, ka TNF izraisītajai apoptozei AML12 šūnās ir raksturīga redoks homeostāzes traucējumi, kur NAD(P)H un glutationa zudums notiek pirms mitohondriju bojājumiem, citohroma C atbrīvošanās un kaspāžu aktivācijas. Bojājumu lielā mērā noteica šūnu glutationa saturs, un antioksidants alfa-liposkābe pilnībā novērsa mitohondriju bojājumus un apoptozi. Šie atklājumi apstiprināja, ka AML12 šūnas ir piemērots modelis, lai pētītu oksidatīvos mehānismus, kas ir TNF izraisīto hepatocītu bojājumu pamatā.

TGF-β1 ir vēl viens galvenais hepatocītu apoptozes induktors, kas pētīts šajā modelī. Liao un kolēģi parādīja, ka AML12 šūnas pēc apstrādes ar TGF-β1 izrāda klasiskas apoptozes pazīmes — hromatīna kondensāciju, kodola dezintegrāciju un DNS fragmentāciju — un ka šo procesu pilnībā bloķēja cikloheksimīds, liecinot par aktīvu proteīnu sintēzi šūnu nāves ceļā. [10] Dooley un kolēģi turklāt kopā izmantoja primāros hepatocītu izaugumus un AML12 šūnas, lai raksturotu TGF-β inducēto epitēlija-mezodermālo pāreju, parādot, ka Smad7 pārmērīga ekspresija hepatocītos vājināja TGF-β mediēto fibrogēnēzi un aizsargāja pret aknu bojājumiem. [11]

AML12 šūnās ir raksturota arī aktivīna apakšvienību bioloģija. Wada un kolēģi atklāja, ka aktivīna βC apakšvienības pārmērīga ekspresija veicināja AML12 šūnu proliferāciju un izdzīvošanu, savukārt βE apakšvienības pārmērīga ekspresija samazināja proliferāciju un izraisīja apoptozi apstākļos ar zemu seruma koncentrāciju. [2] [3] Kopumā šie pētījumi uzsver AML12 šūnu nozīmi, analizējot savstarpēji konkurējošos izdzīvošanu veicinošos un apoptozi veicinošos signālus, kas nosaka hepatocītu likteni iekaisuma un fibrozes izraisītās aknu slimībās.

Lipīdu vielmaiņa un PPAR signālceļš

PPARα ceļš ir aknu lipīdu metabolisma galvenais regulators, un AML12 šūnas ir izrādījušās īpaši noderīgas, lai pētītu tā modulāciju ar farmakoloģisko līdzekļu palīdzību. Klemenzs un kolēģi, izmantojot AML12 šūnas, parādīja, ka angiotenzīna 1. tipa receptoru blokators telmisartāns darbojas kā daļējs PPARα agonists: tas indukēja PPARα mērķa gēnu acil-CoA sintetāzes garo ķēžu ģimenes locekli 1 (ACSL1) peles AML12 šūnās un karnitīna palmitoiltransfērazi 1A (CPT1A) cilvēka HepG2 šūnās, tādējādi sniedzot molekulāru pamatojumu tā klīniski novērotajai triglicerīdu līmeni pazeminošajai iedarbībai. [7] Pelei ar uztura izraisītu aptaukošanos telmisartāns palielināja ACSL1 un CPT1A ekspresiju aknās un ievērojami samazināja triglicerīdu līmeni aknās un serumā. Līdzīgi Huang un kolēģi parādīja, ka fenofibrāts, kas ir PPARα ligands, palielināja aknu zema blīvuma lipoproteīnu receptoru ekspresiju AML12 šūnās un atjaunoja ZBL saistīšanās spēju, un šos rezultātus apstiprināja in vivo. [12]

Aldozes reduktāze (AR) ir izrādījusies negaidīts PPARα aktivitātes regulators hepatocītos. Qiu un kolēģi AML12 šūnās pierādīja, ka AR pārmērīgā ekspresija spēcīgi nomāca PPARα aktivitāti un samazināja taukskābju oksidācijas gēnu ekspresiju, un šo ietekmi vājināja selektīvais AR inhibitors zopolrestats. [13] AR pārmērīga ekspresija paaugstināja arī fosforilēto PPARα un ERK1/2 līmeni, un PPARα aktivitātes nomākumu atcēla ERK1/2 inhibīcija — tādējādi saistot poliolu ceļu ar lipīdu homeostāzi ar kināžu atkarīgu mehānismu starpniecību. Šie atklājumi ilustrē, kā AML12 šūnas var atklāt negaidītu mijiedarbību starp metabolisma un signālceļiem, kas ir saistīti ar nealkoholisko taukaino aknu slimību un diabēta izraisītajām aknu komplikācijām.

Nikotinamīda-N-metiltransferāze (NNMT) ir vēl viens enzīms, kas pētīts AML12 šūnās saistībā ar aknu lipīdu regulāciju. Nnmt gēna izslēgšana AML12 šūnās ar RNAi palīdzību izraisīja S-adenozilmetionīna (SAM) un S-adenozilhomocisteīna uzkrāšanos, kā arī 1-metilnikotinamīda (MNAM) līmeņa samazināšanos, kam sekoja tādu lipogēno gēnu kā Srebf1 ekspresijas samazināšanās un kopējo neitrālo lipīdu mērāms samazinājums — tādējādi saistot viena oglekļa vielmaiņu ar aknu lipogēnēzi. [19] Atsevišķi tika identificēts endoplazmatiskā tīkla proteīns TXNDC5 kā PRDX6 un HSPA9 mijiedarbības partneris AML12 šūnās; TXNDC5 deficīts samazināja PRDX6 un HSPA9 proteīnu līmeņus un ievērojami samazināja lipīdu peroksidāciju, kā arī samazināja glutationa un iPLA2 aktivitāti. [20] Balstoties uz to pašu modeli, PLGA nanodaļiņās ievietotais skvalēns aizsargāja AML12 šūnas pret oksidatīvo un endoplazmatiskā tīkla stresu TXNDC5 atkarīgā veidā, novērojot ātru un efektīvu uzsūkšanos šūnās pie 30 µM — šie atklājumi ir nozīmīgi turpmākajām taukainās aknu slimības ārstēšanas stratēģijām. [21]

Insulīna signālu pārraide un vielmaiņas slimības

AML12 šūnas ir izmantotas kā in vitro instruments insulīna signālceļa un tā patoloģisko traucējumu izpētei. Butler un kolēģi izmantoja AML12 šūnas, lai validētu antisense oligonukleotīdu stratēģiju, kas vērsta pret PTEN — lipīdu fosfatāzi, kura negatīvi regulē PI3K ceļu. PTEN antisense oligonukleotīdu transfekcija AML12 šūnās samazināja PTEN mRNA un proteīna līmeņus un palielināja insulīna stimulēto Akt fosforilāciju, sniedzot mehānisku koncepcijas pierādījumu pirms sistēmiskas ievadīšanas db/db un ob/ob pelēm, kurām normalizējās glikozes koncentrācija asinīs. [14] Šis pētījums parādīja AML12 šūnu vērtību kā pirmā posma skrīninga platformu metaboliskām intervencēm, kas vērstas uz insulīna rezistenci.

Sefrieda un kolēģu veiktajā salīdzinošajā pētījumā tika tieši novērtēta AML12 šūnu piemērotība pētījumiem par insulīna signālu pārraidi un hepatokīnu gēnu ekspresiju. [8] Salīdzinot AML12 ar HepG2 un THLE-2 šūnām, autori konstatēja, ka akūta insulīna reaģētspēja AML12 šūnās bija cieši atkarīga no kultūras vides sastāva un ka AML12 šūnas ekspresēja tikai nelielus vai nenoteiktus dažu glikoneogēno un hepatokīnu transkriptu līmeņus. PPARδ-atkarīgā gēnu regulācija AML12 un HepG2 šūnās bija salīdzināma, taču tikai HepG2 šūnas atkārtoja cAMP-mediēto aknu glikoneogēzes regulāciju. Autori secināja, ka attiecībā uz šiem konkrētajiem rādītājiem HepG2 šūnas, neraugoties uz to onkogēno izcelsmi, vairāk atgādināja in vivo situāciju — tas ir būtisks apsvērums, izvēloties modeli insulīna rezistences vai 2. tipa diabēta pētījumiem.

Tomatīns tika novērtēts attiecībā uz tā spēju uzlabot glikozes metabolismu un mitohondriālo elpošanu augsta glikozes līmeņa izraisītās insulīna rezistences AML12 un HepG2 šūnās. [22] Tomatīns devas atkarīgā veidā palielināja glikozes patēriņu, atjaunoja glikozes transportētāja Glut2 un ar glikoneogēnēzi saistīto gēnu ekspresiju, aktivizēja AMPK fosforilāciju un paaugstināja PGC1α ekspresiju, kā arī uzlaboja skābekļa patēriņa ātrumu, ATP ražošanu un mitohondriālo oksidatīvās fosforilācijas kompleksa proteīnu līmeni. Gan ģenētiska, gan farmakoloģiska AMPK inhibīcija atcēla šos ieguvumus, apstiprinot šī signālceļa centrālo lomu un pozicionējot AML12 šūnas kā noderīgu platformu dabisko savienojumu ar pretdiabēta potenciālu skrīningam. Šie atklājumi pastiprina šīs šūnu līnijas nozīmi lipīdu metabolisma, insulīna rezistences un taukainās aknu slimības mehānismu izpētē.

Aknu šūnu karcinomas un vīrushepatīta pētījumi

AML12 šūnu netransformētais stāvoklis padara tās par ideālu kontroles vai izcelsmes līniju hepatocelulārās karcinomas (HCC) pētījumos. Lee un kolēģi izveidoja tetraciklīna regulētus AML12 šūnu atvasinājumus, kas ekspresē B hepatīta vīrusa X proteīnu (pX), lai radītu pX-mediētas transformācijas modeļus. [4] Salīdzinot diferencēto, transformējošo apakšlīniju (3pX-1) ar dediferencēto, netransformējošo apakšlīniju (4pX-1), autori noteica atšķirīgas šūnu cikla izmaiņas, kas saistītas ar ilgstošu Ras-Raf-MAPK un JNK signālceļu aktivāciju, parādot, kā AML12 vecāku šūnas var kalpot kā kontrolēts fons onkogēnās signālizācijas izpētei.

Arī augu izcelsmes pretvēža līdzekļi ir novērtēti hepatocītu kontekstā, izmantojot AML12 šūnas. Choedon un kolēģi pārbaudīja Calotropis procera žāvētā lateksa frakcijas pret hepatomas līniju Huh-7, nehepatomas līniju COS-1 un netransformētiem AML12 hepatocītiem. Metanola ekstrakts un tā 8. frakcija izraisīja plašu šūnu nāvi un DNS fragmentāciju Huh-7 un COS-1 šūnās, savukārt AML12 šūnas netika skartas; vienlaikus žāvēta lateksa perorāla lietošana pilnībā aizsargāja X15-myc transgēnās peles pret hepatokarcinogēnēzi. [15] Šādi selektivitātes pētījumi, kuros AML12 šūnas tiek izmantotas kā neļaundabīgu hepatocītu etalons, ir izplatīta stratēģija, lai identificētu potenciālos savienojumus, kuriem ir izteiktāka toksicitāte pret audzēja šūnām nekā pret normālo aknu parenhīmu.

Retinoīnskābes (RA) signālceļš, kas ir saistīts ar HCC supresiju, ir vispusīgi kartēts AML12 šūnās, izmantojot 39 000 peles gēnu cDNA mikromaikopu analīzi. Mamoon un kolēģi identificēja 15 gēnus, kuru ekspresija bija paaugstināta, un 3 gēnus, kuru ekspresija bija samazināta vismaz divas reizes pēc 3 stundu ilgas ārstēšanas ar all-trans RA, savukārt pēc 24 stundām tika identificēti 26 gēni ar paaugstinātu ekspresiju un 48 gēni ar samazinātu ekspresiju. [6] Ventura-Holman un kolēģu turpmākajā pētījumā tika izmantota mikromatricas analīze AML12 šūnām, kuras bija stabili transfektētas ar v-erbA — onkoproteīnu, par kuru ir zināms, ka tas izraisa dominējoši negatīvu ietekmi uz retinoīnskābes receptoriem —, lai identificētu, kurus uz RA reaģējošos gēnus ietekmē v-erbA, kā arī gēnus, kurus v-erbA regulē bazālās transkripcijas līmenī, no kuriem vairāki ir saistīti ar kancerogēnēzi. [16]

Oksidatīvais stress un išēmijas-reperfūzijas bojājums

Išēmijas-reperfūzijas (I/R) bojājums ir viens no galvenajiem klīniskajiem izaicinājumiem aknu ķirurģijā un transplantācijā, un AML12 šūnas ir izmantotas, lai modelētu šā bojājuma pamatā esošos oksidatīvos mehānismus. Haga un kolēģi pierādīja, ka AML12 šūnas, kas tika pakļautas hipoksijas/reoksigenācijas apstākļiem, ātri attīstīja oksidatīvo stresu, un daudzas šūnas piedzīvoja apoptozi. [17] ShcA p66 izoformas (p66shc) ekspresijas nomākšana ar RNAi ievērojami samazināja šūnu oksidatīvo stresu un H/R izraisīto apoptozi, kā arī piešķīra rezistenci pret ūdeņraža peroksīdu. Šī aizsardzība bija saistīta ar pastiprinātu ROS neitralizāciju, nevis ar ROS veidošanās inhibīciju: antioksidantu proteīnu MnSOD un Ref-1, kā arī antiapoptozes proteīna Bcl-xL ekspresija tika paaugstināta, savukārt proapoptozes proteīna FLICE ekspresija tika samazināta, bet katalāzes ekspresija palika nemainīga. Šie rezultāti ļāva identificēt p66shc kā potenciālu terapeitisko mērķi aknu I/R bojājumu gadījumā.

Antisense oligonukleotīdu tehnoloģija ir raksturota AML12 šūnās saistībā ar Fas-mediētu šūnu nāvi. Thonbergs un kolēģi salīdzināja sešus fosforotioāta oligonukleotīdus, kas vērsti pret Fas mRNA AML12 šūnās, atklājot, ka četri no tiem ievērojami samazināja mRNA līmeni un ka viens radīja stabilu 3′-mRNA šķelšanās fragmentu, kas atbilst antisense komplementārajai sekvenci. [5] Šis pētījums parādīja, ka AML12 šūnas ir piemērots modelis antisense efektivitātes novērtēšanai un RNase H mediētās RNS noārdīšanās mehānisma izpētei aknu šūnās.

Visaptveroša citogenētiskā un transkriptomiskā profilēšana ir apstiprinājusi, ka AML12 šūnas saglabā skaidru hepatocītu ciltskoka programmu ar izteiktu Hnf4a, Foxa2 un Prox1, kā arī kodola HNF4α proteīna izteiktu ekspresiju un aknu zvaigžņveida šūnu, holangiocītu un Kupfera šūnu ciltskoku definējošo marķieru trūkumu. [18] Tomēr tas pats datu kopums atklāja izteiktu ar stresu un priekštečšūnām saistītu transkripcijas raksturīgo zīmējumu, tostarp ļoti augstu Spp1/osteopontīna, Ccl2 un Plscr1 ekspresiju kopā ar duktuālo šūnu marķieriem, piemēram, Krt19, Sox9, Hnf1b un Jag1. Šis traumai pielāgots, priekšteču šūnu līdzīgais sākotnējais stāvoklis padara AML12 par praktisku modeli hepatocītu iekšējam stresam, iekaisuma signālu pārraidei un epitēlija plastiskumam, ar nosacījumu, ka sākotnējais stāvoklis tiek ņemts vērā, interpretējot rezultātus oksidatīvā stresa un toksikoloģiskajos pētījumos.

Secinājums

AML12 šūnas joprojām ir viens no visplašāk izmantotajiem peles hepatocītu modeļiem aknu pētījumos, piedāvājot unikālu diferenciētu hepatocītu funkciju un ilgtermiņa in vitro stabilitāti. Šo līniju 1994. gadā izveidoja Wu, Merlino un Fausto [1], un kopš tā laika tā ir atbalstījusi pētījumus par nealkoholisko taukaino aknu slimību, zāļu izraisītu aknu bojājumu, lipīdu vielmaiņu, insulīna rezistenci, apoptozi, hepatocelulāro karcinomu un išēmijas-reperfūzijas bojājumu. Sefrieda un kolēģu veiktajā etalonpētījumā tika noteiktas šo šūnu insulīna signālizācijas spēju robežas un parādīts, ka attiecībā uz glikoneogēnijas un hepatokīnu rādītājiem HepG2 šūnas faktiski varētu būt piemērotāks modelis. [8] Jaunākie citogenētiskie un transkriptomiskie profili ir dokumentējuši gandrīz tetraploīdu, aneuploīdu kariotipu un daļēju dediferentāciju, kas liecina par nepieciešamību veikt papildu validāciju primārajās hepatocītās, organoīdos vai in vivo modeļos, ja ir nepieciešama pilnībā nobriedušu hepatocītu funkcija. [18] Ņemot vērā šos ierobežojumus — neatkarīgi no tā, vai tas attiecas uz PPARα farmakoloģiju, vīrushepatīta modelēšanu vai oksidatīvā stresa izpēti — AML12 šūnas nodrošina uzticamu, labi raksturotu platformu hipotēžu vadītai aknu bioloģijai. Lai pasūtītu AML12 šūnas vai noskaidrotu specifikācijas, apmeklējiet cytion.com.

Galvenās publikācijas

1. Wu JC, Merlino G, Fausto N (1994) No transformējošā augšanas faktora alfa transgēnajām pelēm iegūtu diferencētu, netransformētu hepatocītu šūnu līniju izveide un raksturošana. ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti. PMID: 7904757
2. Wada W, Maeshima A, Zhang YQ (2004) Aktivīna betaC apakšvienības funkcijas novērtējums kultivētos hepatocītos. „American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism”. PMID: 15039147
3. Wada W, Medina JJ, Kuwano H (2005) Aktivīna beta(C) un beta(E) apakšvienību funkciju salīdzinājums AML12 hepatocītos. Endokrinoloģijas žurnāls. PMID: 15863943
4. Lee S, Tarn C, Wang WH (2002) B hepatīta vīrusa X proteīns diferencēti regulē šūnu cikla norisi X-transformējošās un netransformējošās hepatocītu (AML12) šūnu līnijās. Bioloģiskās ķīmijas žurnāls. PMID: 11756437
5. Thonberg H, Dahlgren C, Wahlestedt C (2004) Antisense indukta Fas mRNA noārdīšanās rada vietaspecifisku stabilu 3'-mRNA fragmentu, eksonukleāzei sadalot komplementāro sekvenci. Oligonukleotīdi. PMID: 15625917
6. Mamoon A, Ventura-Holman T, Maher JF (2008) Retinoīnskābei reaģējoši gēni peles hepatocītu šūnu līnijā AML 12. „Gene”. PMID: 18006250
7. Clemenz M, Frost N, Schupp M (2008) Aknu specifisko peroksisomu proliferatoru aktivēto alfa receptoru mērķgēnu regulācija ar angiotenzīna 1. tipa receptoru blokatoru telmisartānu. Diabetes. PMID: 18184928
8. Sefried S, Häring HU, Weigert C (2018) Hepatocītu šūnu līniju HepG2, AML12 un THLE-2 piemērotība insulīna signālu pārraides un hepatokīnu gēnu ekspresijas izpētei. Open biology. PMID: 30355754
9. Pierce RH, Campbell JS, Stephenson AB (2000) Redoks homeostāzes traucējumi audzēja nekrozes faktora izraisītā apoptozē peles hepatocītu šūnu līnijā. The American Journal of Pathology. PMID: 10880392
10. Liao JH, Zhou BH, Chai MQ (2001) Cikloheksimīds bloķē TGF-beta1 izraisīto apoptozi peles hepatocītos. „Acta pharmacologica Sinica”. PMID: 11741524
11. Dooley S, Hamzavi J, Ciuclan L (2008) Hepatocītiem specifiskā Smad7 ekspresija vājinā TGF-beta mediēto fibrogēnēzi un aizsargā pret aknu bojājumiem. „Gastroenterology”. PMID: 18602923
12. Huang Z, Zhou X, Nicholson AC (2008) Peroksisomu proliferatoru aktivētā alfa receptora aktivācija pelēm inducē aknu zema blīvuma lipoproteīdu receptora ekspresiju. British journal of pharmacology. PMID: 18852694
13. Qiu L, Wu X, Chau JF (2008) Aldozes reduktāze regulē aknu peroksisomu proliferatoru aktivētā alfa receptora fosforilāciju un aktivitāti, ietekmējot lipīdu homeostāzi. Bioloģiskās ķīmijas žurnāls. PMID: 18445591
14. Butler M, McKay RA, Popoff IJ (2002) PTEN ekspresijas specifiska inhibīcija novērš hiperglikēmiju diabētiskajām pelēm. „Diabetes”. PMID: 11916922
15. Choedon T, Mathan G, Arya S (2006) Calotropis procera lateksa pretvēža un citotoksiskās īpašības transgēnā peles hepatocelulārās karcinomas modelī. World Journal of Gastroenterology. PMID: 16688796
16. Ventura-Holman T, Mamoon A, Subauste JS (2008) RA regulēto gēnu ekspresijas modulācija ar onkoproteīnu v-erbA. Gene. PMID: 18775481
17. Haga S, Terui K, Fukai M (2008) Hepatocītu hipoksijas/reoksigenācijas bojājumu novēršana ar p66(shc) ablāciju: antioksidantu un antiapoptotisko proteīnu ekspresijas paaugstināšana. Journal of hepatology. PMID: 18191273
18. Asar DY, Kankel S, Keller DT (2026) Peles AML12 (Alpha Mouse Liver 12) hepatocītu šūnu līnijas visaptveroša citogēnētiskā un genomiskā profilēšana. Cells. PMID: 41827824
19. Yoda M, Mizuno R, Izumi Y (2023) Nikotinamīda-N-metiltransferāze regulē lipīdu metabolismu ar SAM un 1-metilnikotinamīda starpniecību AML12 hepatocītu šūnu līnijā. Journal of biochemistry. PMID: 37014628
20. Bidooki SH, Sánchez-Marco J, Martínez-Beamonte R (2023) Endoplazmatiskā tīkla proteīns TXNDC5 mijiedarbojas ar PRDX6 un HSPA9, lai regulētu glutationa vielmaiņu un lipīdu peroksidāciju aknu AML12 šūnu līnijā. International journal of molecular sciences. PMID: 38138960
21. Bidooki SH, Alejo T, Sánchez-Marco J (2022) Ar skvalēnu piepildītas nanodaļiņas efektīvi aizsargā aknu AML12 šūnu līnijas pret oksidatīvo un endoplazmatiskā tīkla stresu TXNDC5-atkarīgā veidā. „Antioxidants”. PMID: 35326231
22. Lee YG, Kim D (2025) Tomatīns uzlabo glikozes metabolismu un mitohondriālo elpošanu insulīna rezistentajās hepatocītu šūnu līnijās AML12 un HepG2, izmantojot AMP-aktivētās proteīna kināzes atkarīgu ceļu. „Cells“. PMID: 40072058