SNU-1 Cells in Helicobacter pylori Infection Studies

การติดเชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลไร ส่งผลกระทบต่อประชากรทั่วโลกประมาณครึ่งหนึ่ง และถือเป็นปัจจัยเสี่ยงที่แข็งแกร่งที่สุดที่ทราบกันสำหรับมะเร็งต่อมน้ำเหลืองในกระเพาะอาหาร ซึ่งเป็นมะเร็งที่มีพยากรณ์โรคไม่ดีและมีทางเลือกในการรักษาจำกัดที่ Cytion เราตระหนักดีว่าการทำความเข้าใจกลไกระดับโมเลกุลที่แบคทีเรียชนิดนี้ส่งเสริมการเกิดมะเร็งนั้น จำเป็นต้องอาศัยแบบจำลองเซลล์ที่มีความแข็งแกร่งและสามารถจำลองการตอบสนองของเยื่อบุกระเพาะอาหารต่อการติดเชื้อได้อย่างแม่นยำ เซลล์ SNU-1 ซึ่งได้มาจากผู้ป่วยชาวเกาหลีที่เป็นมะเร็งกระเพาะอาหาร เป็นแพลตฟอร์มที่สำคัญสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง H. pylori กับโฮสต์ และการระบุกลยุทธ์การรักษาเพื่อป้องกันการเกิดมะเร็งที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อ

ประเด็นสำคัญ

• เซลล์ SNU-1 ยังคงรักษาลักษณะของเยื่อบุผิวของกระเพาะอาหารที่จำเป็นสำหรับการจำลองการติดเชื้อ H. pylori
• การเคลื่อนย้ายของ CagA และผลกระทบของสารพิษ VacA สามารถศึกษาได้ในแบบจำลองเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหาร
• การกระตุ้นกระบวนการสัญญาณการอักเสบสะท้อนการตอบสนองต่อการติดเชื้อในร่างกาย
• การเปลี่ยนแปลงทางอีพิเจเนติกที่เกิดจากการติดเชื้อเรื้อรังเป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงไปสู่การเกิดมะเร็ง
• การตรวจคัดกรองยาช่วยระบุสารที่ขัดขวางการส่งสัญญาณก่อมะเร็งที่เกิดจากการติดเชื้อ

การคัดเลือกสายพันธุ์เซลล์มะเร็งกระเพาะอาหารสำหรับการศึกษา H. pylori

การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง H. pylori กับโฮสต์จำเป็นต้องใช้สายเซลล์ที่คงลักษณะของเยื่อบุผิวกระเพาะอาหาร รวมถึงการแสดงออกของตัวรับที่เหมาะสมสำหรับการยึดเกาะของแบคทีเรียและเส้นทางการส่งสัญญาณที่ตอบสนองต่อปัจจัยก่อโรค สายเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหาร SNU ซึ่งได้มาจากผู้ป่วยชาวเกาหลี เป็นแบบจำลองที่มีการอธิบายลักษณะอย่างละเอียดสำหรับการศึกษาการติดเชื้อ

สำหรับการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อ H. pyloriเซลล์ AGSของเรา(300408)เป็นแบบจำลองมะเร็งต่อมน้ำเหลืองกระเพาะอาหารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการศึกษาการติดเชื้อ เซลล์เหล่านี้สามารถดูดซึมโปรตีน CagA ได้อย่างมีประสิทธิภาพและแสดงการตอบสนองทางสัญญาณการอักเสบที่แข็งแกร่ง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับกลไกของปัจจัยที่ทำให้เกิดโรค

เซลล์ AGS แสดงโมเลกุลยึดเกาะที่จำเป็นสำหรับการเกาะติดของ H. pylori และมีเส้นทางสัญญาณ NF-κB ที่สมบูรณ์ซึ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นยีนอักเสบ ลักษณะที่ได้รับการอธิบายอย่างดีและเอกสารอ้างอิงที่ครอบคลุมช่วยสนับสนุนการออกแบบการทดลองและการตีความผลลัพธ์

การเคลื่อนย้าย CagA และการส่งสัญญาณก่อมะเร็ง

โปรตีน CagA เป็นปัจจัยก่อโรคของ H. pylori ที่ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดที่สุด เชื่อมโยงการติดเชื้อกับการเกิดมะเร็งโดยตรง สายพันธุ์ที่มีเกาะพันธุกรรมก่อโรค cag (cag PAI) จะฉีด CagA เข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านผ่านระบบขับถ่ายชนิดที่ 4 ซึ่ง CagA จะถูกฟอสโฟรีเลตที่ตำแหน่งไทโรซีนและเข้าควบคุมเส้นทางสัญญาณของเจ้าบ้าน

เมื่อถูกย้ายเข้าสู่เซลล์เยื่อบุกระเพาะอาหาร CagA จะถูกฟอสโฟรีเลตโดยไคเนสในตระกูล Src ที่ตำแหน่ง EPIYA CagA ที่ถูกฟอสโฟรีเลตจะจับกับและกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ฟอสฟาเตส SHP-2 ส่งผลให้เกิดการส่งสัญญาณ ERK/MAPK อย่างต่อเนื่อง การกระจายตัวของเซลล์ และลักษณะรูปร่างเฉพาะที่เรียกว่า "นกฮัมมิ่งเบิร์ด" ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนในเซลล์ AGS ที่ติดเชื้อ

CagA ยังมีผลที่ไม่ขึ้นกับการเติมหมู่ฟอสเฟตโดยการรบกวนขั้วเซลล์ผ่านการมีปฏิสัมพันธ์กับ PAR1b/MARK kinases และโปรตีนที่เชื่อมต่อกันแน่น การรบกวนขั้วเซลล์นี้มีส่วนทำให้เกิดความผิดปกติของอุปสรรคเยื่อบุผิวและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อ H. pylori เรื้อรัง

การติดตามการเคลื่อนย้ายของ CagA โดยใช้แอนติบอดีต่อ phospho-CagA หรือโครงสร้างฟิวชั่น CagA-GFP ช่วยให้สามารถประเมินประสิทธิภาพการส่งผ่านของแบคทีเรียได้อย่างเชิงปริมาณ การทำ Western blotting ของสารสกัดจากเซลล์ที่ติดเชื้อจะเผยให้เห็นรูปแบบแถบโปรตีน CagA ที่ถูกฟอสโฟรีเลตซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะ สะท้อนให้เห็นการฟอสโฟรีเลตของโมทีฟ EPIYA

ความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจาก VacA

Vacuolating cytotoxin A (VacA) เป็นปัจจัยก่อโรคหลักอีกชนิดหนึ่งของ H. pylori ที่มีผลหลายประการต่อเซลล์เจ้าบ้าน ต่างจาก CagA ตรงที่ VacA ถูกหลั่งออกมาและสามารถออกฤทธิ์ต่อทั้งเซลล์ที่ติดเชื้อและเซลล์ที่ไม่ติดเชื้อ ซึ่งส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อและการปรับเปลี่ยนระบบภูมิคุ้มกัน

ลักษณะเด่นของผลกระทบ VacA คือการก่อตัวของถุงน้ำขนาดใหญ่ภายในเซลล์ซึ่งมีต้นกำเนิดจากช่องว่างของเอนโดโซมในช่วงปลาย การเกิดถุงน้ำสามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเฟสคอนทราสต์หรือการย้อมสีด้วยสารสีนิวทรัลเรด และสามารถวัดปริมาณได้ด้วยการวิเคราะห์ด้วยโฟลไซโตเมทรีโดยใช้สารย้อมติดตามถุงน้ำ

VacA ยังเป็นเป้าหมายของไมโตคอนเดรีย โดยกระตุ้นการปล่อยไซโตโครม c และการตายแบบอะพอพโทซิส ความเป็นพิษต่อไมโตคอนเดรียนี้สามารถประเมินได้ผ่านการวัดศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ (JC-1, TMRE), การทดสอบการกระตุ้นแคสเปส และการย้อมสีแอนเน็กซิน V สำหรับการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิส

คุณสมบัติการกระตุ้นออโตฟาจีของ VacA อาจมีส่วนช่วยในการคงอยู่ของแบคทีเรียโดยการป้องกันการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ของแบคทีเรียที่ถูกดูดซึมเข้าไป การก่อตัวของจุด LC3 และการสลายตัวของ p62 เป็นตัวบ่งชี้สำหรับออโตฟาจีที่เกิดจาก VacA ในเซลล์ที่ติดเชื้อ

การจำแนกลักษณะการตอบสนองการอักเสบ

การติดเชื้อ H. pylori กระตุ้นการตอบสนองการอักเสบอย่างรุนแรงในเซลล์เยื่อบุผิวของกระเพาะอาหาร ซึ่งเมื่อเรื้อรังจะส่งผลต่อการเกิดมะเร็ง การกระตุ้น IL-8 เป็นลักษณะสำคัญของการติดเชื้อ โดยดึงดูดนิวโทรฟิลและทำให้การอักเสบของเนื้อเยื่อดำเนินต่อไป

การวัดปริมาณ IL-8 ที่ถูกหลั่งออกมาในน้ำเพาะเลี้ยงด้วยวิธี ELISA ให้ผลการตรวจที่ไวและมีความสามารถในการตรวจวัดปริมาณสูงสำหรับการกระตุ้นการอักเสบ เซลล์ AGS ที่ติดเชื้อจากสายพันธุ์ที่มี CagA จะแสดงการผลิต IL-8 ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ที่ไม่มี CagA หรือกลุ่มควบคุมที่ไม่ติดเชื้อ

การกระตุ้น NF-κB ส่งเสริมการแสดงออกของยีน IL-8 และยีนอักเสบอื่น ๆ การเคลื่อนย้ายเข้าสู่แกนกลางของ p65/RelA สามารถติดตามได้โดยการตรวจด้วยอิมมูโนฟลูออเรสเซนส์หรือการแยกส่วนแกนกลาง/ไซโตพลาซึมตามด้วยการทำเวสเทิร์นบลอตต์ โครงสร้างรายงานที่มีองค์ประกอบตอบสนอง NF-κB ให้ผลการอ่านเชิงปริมาณของการถอดรหัส

การเพิ่มขึ้นของ COX-2 โดย H. pylori ส่งเสริมการผลิตพรอสตาแกลนดิน E2 ซึ่งช่วยเพิ่มการแบ่งตัวของเซลล์และยับยั้งการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิส ยับยั้ง COX-2 ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการป้องกันมะเร็งกระเพาะอาหารที่เกี่ยวข้องกับ H. pylori ในแบบจำลองการทดลอง

การติดเชื้อระยะยาวและการเปลี่ยนแปลงเป็นมะเร็ง

การศึกษาการติดเชื้อเฉียบพลันสามารถจับภาพการตอบสนองของเซลล์ในทันที แต่กระบวนการเกิดมะเร็งต้องการการสัมผัสกับปัจจัยจากแบคทีเรียอย่างต่อเนื่องในระยะยาว โปรโตคอลการเพาะเลี้ยงร่วมที่ยาวนานหรือการติดเชื้อซ้ำหลายรอบสามารถจำลองการสัมผัสอย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นระหว่างการติดเชื้อตามธรรมชาติได้

การเปลี่ยนแปลงทางอีพิเจเนติก รวมถึงการเปลี่ยนแปลงการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ สะสมขึ้นระหว่างการติดเชื้อ H. pylori เรื้อรัง การหาลำดับเบสด้วยวิธีบิสุลไฟต์หรือการใช้เมทิลเลชันอาร์เรย์เผยให้เห็นการเกิดไฮเปอร์เมทิลเลชันที่เพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่องของโปรโมเตอร์ของยีนกดการเกิดเนื้องอก ซึ่งอาจคงอยู่แม้หลังจากการกำจัดเชื้อแบคทีเรียแล้ว

การทดสอบการเปลี่ยนแปลงรวมถึงการสร้างอาณานิคมในวุ้นอ่อนและการก่อเนื้องอกในสัตว์ทดลองสามารถประเมินได้ว่าการติดเชื้อที่ยาวนานส่งผลให้เกิดคุณสมบัติในการก่อมะเร็งหรือไม่ จุดสิ้นสุดเชิงหน้าที่เหล่านี้ให้หลักฐานที่เข้มงวดที่สุดสำหรับการเกิดมะเร็งที่เกิดจากการติดเชื้อ

ผลิตภัณฑ์ที่แนะนำสำหรับการวิจัยการติดเชื้อ H. pylori:

• เซลล์ AGS (300408)- โมเดลมะเร็งกระเพาะอาหารชั้นนำสำหรับการศึกษา H. pylori
• DMEM น้ำตาลกลูโคสสูง (820300a)- สารอาหารเพาะเลี้ยงมาตรฐาน
• น้ำยาแช่แข็ง CM-ACF (800650)- น้ำยาสำหรับการแช่แข็ง