เซลล์ ARPE-19 - การศึกษาเชิงลึกเฉพาะทางเกี่ยวกับเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตาด้วย ARPE-19

ARPE-19 เป็นเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตาที่เกิดเองตามธรรมชาติจากมนุษย์ ใช้ในการศึกษาด้านต่างๆ ของชีววิทยาจอประสาทตา ภาวะพยาธิสภาพ และการแทรกแซงทางการรักษา (เภสัชวิทยา) บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกที่ครอบคลุมเกี่ยวกับเซลล์ ARPE-19 ที่ถูกทำให้เป็นอมตะ โดยจะเน้นที่ลักษณะทั่วไป สภาพการเพาะเลี้ยง และการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยที่หลากหลายของสายเซลล์นี้ ดังนั้น เมื่ออ่านบทความนี้แล้ว คุณจะได้รับความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับ:

1. เซลล์ ARPE-19: ต้นกำเนิดและลักษณะทั่วไป
2. สายพันธุ์เซลล์ ARPE-19: ข้อมูลการเพาะเลี้ยง
3. ข้อดีและข้อจำกัดของเซลล์ ARPE-19
4. การประยุกต์ใช้เซลล์ไลน์ ARPE-19 ในการวิจัย
5. เซลล์ ARPE-19: สิ่งพิมพ์งานวิจัย
6. ทรัพยากรสำหรับสายเซลล์ ARPE-19: โปรโตคอล, วิดีโอ, และอื่น ๆ

เซลล์ ARPE-19: ต้นกำเนิดและลักษณะทั่วไป

การรู้ถึงแหล่งกำเนิดและลักษณะทั่วไปของสายเซลล์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพในงานวิจัย ส่วนนี้จะครอบคลุมข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับสายเซลล์ ARPE เช่น สายเซลล์ ARPE-19 คืออะไร? ทำไมจึงใช้เซลล์ ARPE-19? อะไรคือเซลล์ไลน์ ARPE-19/HPV-16? เซลล์ ARPE-19 เป็นเซลล์อมตะหรือไม่? ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและขนาดของเซลล์ ARPE 19 เป็นอย่างไร?

• เซลล์ชั้นเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีของจอประสาทตาที่คงสภาพอมตะ สายพันธุ์ ARPE-19 ถูกแยกมาจากดวงตาของชายวัย 19 ปีที่เสียชีวิตจากอุบัติเหตุทางศีรษะ โดยได้รับการก่อตั้งขึ้นโดย Amy Aotaki-Keen ในปี พ.ศ. 2529
• เซลล์เหล่านี้แสดงตัวบ่งชี้ของเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตา เช่น CRALBP และ RPE-65 ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันสามารถสร้างชั้นเดียวที่เสถียรซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้านสัณฐานวิทยาและการทำงานแบบมีขั้ว
• เซลล์ ARPE-19 มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายเซลล์เยื่อบุผิว
• เซลล์ ARPE-19 ส่วนใหญ่มีลักษณะทางโครโมโซมปกติ ยกเว้นการขาดหายไปและการเพิ่มจำนวนในแขนยาวของโครโมโซมคู่ที่ 9 และ 19 ตามลำดับ นอกจากนี้ ยังพบความผิดปกติของจำนวนโครโมโซมบางชนิดอีกด้วย [1]

ภาพจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ของแท่งและกรวยในจอตา

สายพันธุ์เซลล์ ARPE-19: ข้อมูลการเพาะเลี้ยง

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเซลล์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการจัดการและดูแลสายพันธุ์เซลล์อย่างถูกต้อง ส่วนนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้จุดสำคัญสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์สายพันธุ์ ARPE-19 คุณจะทราบ: อะไรคือเวลาสองเท่าของ arpe-19? อะไรคือความหนาแน่นของการเพาะเชื้อ ARPE-19? อะไรคือความหนาแน่นของเซลล์ ARPE-19? อะไรคือสื่อการแช่แข็ง ARPE-19? คุณจะเพาะเลี้ยงสายพันธุ์เซลล์ ARPE-19 ได้อย่างไร?

จุดสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ARPE-19

เวลาการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่า:

ระยะเวลาการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าของ ARPE-19 อยู่ที่ประมาณ 55-65 ชั่วโมง โดยอาจมีการเพิ่มจำนวนประชากรถึง 48 ครั้ง

ติดกันหรือแขวนลอย:

ARPE-19 เป็นสายพันธุ์เซลล์ที่เกาะติด

อัตราส่วนการเพาะปลูกย่อย:

อัตราส่วนการเพาะเลี้ยงย่อยของ ARPE-19 คือ 1:3 ถึง 1:5 เซลล์ที่เกาะติดจะถูกล้างด้วย 1x PBS และบ่มกับสารละลายแยกเซลล์, accutase, เป็นเวลา 8 ถึง 10 นาที เซลล์ที่หลุดออกจะถูกเติมด้วยอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่และปั่นเหวี่ยง เซลล์เพิลเล็ตถูกแขวนลอยอีกครั้งและเทลงในขวดเพาะเลี้ยงที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่

อาหารเลี้ยงเชื้อ:

DMEM หรือ Ham's F12 medium ใช้สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์สายพันธุ์ ARPE-19 อาหารเลี้ยงเซลล์ ARPE-19 เสริมด้วย FBS 5%, กลูโคส 3.1 กรัม/ลิตร, HEPES 15 มิลลิโมลาร์, L-Glutamine 1.6 มิลลิโมลาร์, โซเดียมไพรูเวต 1.0 มิลลิโมลาร์ และ NaHCO3 1.2 กรัม/ลิตร สื่อจะถูกเปลี่ยน 2 ถึง 3 ครั้งต่อสัปดาห์

เงื่อนไขการเจริญเติบโต:

เซลล์ ARPE-19 ถูกเก็บไว้ในตู้เพาะเลี้ยงแบบควบคุมความชื้นที่อุณหภูมิ 37°C โดยมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 5%

การเก็บรักษา:

สายเซลล์สามารถเก็บรักษาได้ในรูปแบบไอของไนโตรเจนเหลวหรือที่อุณหภูมิต่ำกว่า -150°C เพื่อปกป้องความมีชีวิตของเซลล์ในระยะยาว

กระบวนการแช่แข็งและตัวกลาง:

CM-1 หรือ CM-ACF ใช้เป็นสื่อแช่แข็งสำหรับ ARPE-19 สื่อแช่แข็ง โดยวิธีการแช่แข็งเซลล์จะค่อยๆ แช่แข็งผ่านวิธีการแช่แข็งช้า ซึ่งอนุญาตให้อุณหภูมิลดลงเพียง 1 °C ต่อนาทีเท่านั้น เพื่อปกป้องเซลล์จากการช็อก

กระบวนการละลาย

เซลล์ถูกทำให้ละลายในอ่างน้ำที่ตั้งไว้ที่อุณหภูมิ 37°C หลังจากเหลือก้อนน้ำแข็งเล็กน้อย เซลล์จะถูกเติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่และนำไปปั่นเหวี่ยง ขั้นตอนนี้จะกำจัดองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อที่แช่แข็งออก จากนั้นนำตะกอนเซลล์ไปแขวนลอยใหม่ แล้วแบ่งเซลล์ลงในขวดเพาะเลี้ยงเพื่อนำไปเพาะเลี้ยงต่อไป

ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ:

เซลล์ ARPE-19 ถูกจัดการในห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 1

 

เซลล์ ARPE-19 ที่กำลังขยายพันธุ์และเจริญเติบโตครึ่งหนึ่งภายใต้การขยายขนาด 10 เท่า

ข้อดีและข้อจำกัดของเซลล์ ARPE-19

เซลล์ ARPE-19 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยชีววิทยาของเซลล์จอประสาทตา เช่นเดียวกับเซลล์ชนิดอื่น ๆ เซลล์เหล่านี้ก็มีทั้งข้อดีและข้อจำกัดบางประการ ซึ่งบางส่วนได้ระบุไว้ในส่วนนี้:

ข้อดี

ข้อได้เปรียบหลักของสายเซลล์ ARPE-19 ได้แก่:

แบบจำลองเซลล์จอประสาทตา

เซลล์ ARPE-19 มีลักษณะคล้ายกับเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีของจอประสาทตาในมนุษย์อย่างใกล้ชิด ทำให้เหมาะสำหรับการศึกษาโรคจอประสาทตาและการทดสอบยา

อัตราการเติบโตที่มั่นคง

เซลล์เหล่านี้แสดงการเจริญเติบโตที่เสถียรและสามารถรักษาไว้ได้เป็นระยะเวลานาน ซึ่งเอื้ออำนวยต่อการทดลองในระยะยาว

ความสามารถในการทรานส์เฟค

สายพันธุ์เซลล์ ARPE-19 เป็นโฮสต์สำหรับการถ่ายโอนยีนที่ยอดเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในการศึกษาการแสดงออกชั่วคราวและแบบคงที่

 

ข้อจำกัด

นี่คือข้อจำกัดบางประการที่เกี่ยวข้องกับสายเซลล์ ARPE-19:

การแยกแยะที่จำกัด

การแยกแยะ ARPE-19 มีข้อจำกัดเมื่อเทียบกับเซลล์จอประสาทตาปฐมภูมิ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการแยกแยะบางประเภท

 

การประยุกต์ใช้เซลล์ไลน์ ARPE-19 ในการวิจัย

สายเซลล์ ARPE-19 มีการใช้งานที่หลากหลายในการวิจัยจอประสาทตา ในที่นี้ เราได้กล่าวถึงการใช้ในงานวิจัยเฉพาะและสำคัญบางประการของสายเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตานี้

• การวิจัยโรคจอประสาทตา: เซลล์ ARPE-19 ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับพยาธิกำเนิดของโรคจอประสาทตา นักวิจัยใช้เซลล์เหล่านี้ในการศึกษาวิถีการเกิดโรคและแนวทางการรักษาที่เป็นไปได้ การศึกษาที่ดำเนินการในปี 2020 พบว่า circular RNA hsa_circ_0041795 มีปฏิสัมพันธ์กับ miRNA-646 และ VEGFC เพื่อส่งเสริมการบาดเจ็บที่เกิดจากน้ำตาลกลูโคสสูงในเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตาของมนุษย์ ARPE-19 ดังนั้น การศึกษานี้จึงเสนอให้ RNA วงกลมนี้เป็นเป้าหมายที่มีประสิทธิภาพในการรักษาและวินิจฉัยเพื่อต่อสู้กับโรคจอประสาทตาเสื่อมจากเบาหวาน [2] ในทำนองเดียวกัน Jing Yang และคณะได้ใช้เซลล์ ARPE-19 และให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพยาธิกำเนิดของโรคจอประสาทตาเสื่อมจากเบาหวาน พวกเขาศึกษาว่าการยับยั้ง lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) สามารถยับยั้งการตอบสนองต่อการอักเสบและการเปลี่ยนผ่านจากเซลล์เยื่อบุผิวไปเป็นเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันของเซลล์ ARPE-19 ที่ได้รับการรักษาด้วยน้ำตาลกลูโคสสูง [3]
• การทดสอบยา: เซลล์ ARPE-19 ถูกใช้ในการประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยาและสารประกอบต่างๆ เพื่อช่วยในการพัฒนาการรักษาหรือบำบัดโรคจอประสาทตา ตัวอย่างเช่น การศึกษาที่ดำเนินการในปี 2019 พบว่าสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจาก Syzygium malaccense มีผลในการปกป้องเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีของจอประสาทตาในมนุษย์ (ARPE-19) จากความเครียดที่เกิดจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ [4] จากการศึกษาต่อมา พบว่าสารสกัดจาก Prunella vulgaris var. L มีบทบาทในการบำบัดอาการบาดเจ็บที่เกิดจากแสงสีฟ้าในเซลล์ ARPE-19 และในแบบจำลองหนู [5] 

5. เซลล์ ARPE-19: สิ่งพิมพ์งานวิจัย

ต่อไปนี้คือสิ่งพิมพ์งานวิจัยที่น่าสนใจซึ่งนำเสนอเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตา ARPE-19

การประเมินการตอบสนองของไมโครอาร์เอ็นเอในเซลล์ ARPE-19 ต่อความเครียดออกซิเดชัน

บทความวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2018 ในวารสาร Cutaneous and Ocular Toxicology การศึกษานี้ประเมินการแสดงออกของ miRNA ในการตอบสนองต่อความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจากเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตาของมนุษย์ ARPE-19 ผ่านการรักษาด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ARPE-19 conditioned medium ส่งเสริมการแยกตัวเป็นเซลล์ประสาทของเซลล์ต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อไขมัน

การตีพิมพ์ในวารสาร World Journal of Stem Cells (2021) เสนอว่า สารอาหารที่ผ่านการปรับสภาพจากเซลล์ ARPE-19 มีปัจจัยการเจริญเติบโตที่ส่งเสริมการแยกตัวเป็นเซลล์ประสาทของเซลล์ต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อไขมัน

เคอร์ซีทินยับยั้งการผลิตไซโตไคน์และเคโมไคน์ที่กระตุ้นโดย IL-1β ในเซลล์ ARPE-19 ผ่านทางเส้นทางการส่งสัญญาณ MAPK และ NF-κB

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร International Journal of Molecular Sciences (2019) โดยระบุว่า ควิเซทินช่วยปกป้องการปล่อยเคโมไคน์ที่ถูกกระตุ้นโดย IL-1β ในเซลล์ ARPE-19 โดยการยับยั้งการกระตุ้นของเส้นทาง MAPK และ NF-κB เพื่อปรับปรุงการตอบสนองต่อการอักเสบ

เรสเวอราทรอลปรับการทำงานของ SIRT1 และ DNMT และฟื้นฟูระดับการเมทิลเลชันของ LINE-1 ในเซลล์ ARPE-19 ภายใต้ภาวะเครียดออกซิเดชันและการอักเสบ

บทความวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติด้านวิทยาศาสตร์โมเลกุล (2018) การศึกษานี้ประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากความเครียดออกซิเดชันและการอักเสบต่อหน้าที่ของ SIRT1 (Sirtuin 1) และ DNMTs (DNA methyltransferases) รวมถึงการเมทิลเลชันของ LINE-1 (long interspersed nuclear element-1) ในเซลล์ ARPE-19

ผลป้องกันของสารสกัดจากดอกเบญจมาศ boreale ต่อความเสียหายของจอประสาทตาที่เกิดจาก A2E ในเซลล์ ARPE-19

บทความในวารสาร Antioxidants (2022) พบว่าสารสกัดจากดอกเบญจมาศ Boreale มีฤทธิ์ในการปกป้องเซลล์จอประสาทตาจากการถูกทำลายโดย N-retinylidene-N-retinylethanolamine (A2E) ในเซลล์ ARPE-19

ทรัพยากรสำหรับสายเซลล์ ARPE-19: โปรโตคอล, วิดีโอ, และอื่น ๆ

ARPE-19 เป็นสายพันธุ์เซลล์เยื่อบุผิวจอประสาทตาที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ทรัพยากรที่มีอยู่ซึ่งครอบคลุมถึงวิธีการเพาะเลี้ยงและการถ่ายยีนในเซลล์ ARPE-19 ได้แสดงไว้ที่นี่:

• การถ่ายโอนยีน ARPE-19: วิดีโอนี้เป็นคู่มือแบบทีละขั้นตอนสำหรับการเรียนรู้โปรโตคอลการถ่ายโอนยีนสำหรับเซลล์ไลน์ ARPE-19

นี่คือแหล่งข้อมูลที่อธิบายเกี่ยวกับโปรโตคอลการเพาะเลี้ยงเซลล์ ARPE-19:

• โปรโตคอลการเพาะเลี้ยงเซลล์ ARPE-19: ลิงก์นี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงและการดูแลรักษาเซลล์ ARPE-19 ซึ่งรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับอาหารเลี้ยงเซลล์ ARPE-19, สภาพแวดล้อมในการเพาะเลี้ยง, ขั้นตอนการแยกเซลล์, และการจัดการกับเซลล์ที่เพิ่มจำนวนและเซลล์ที่ถูกแช่แข็ง

เอกสารอ้างอิง

1. Schnichels, S., และคณะ, จอประสาทตาในจานเพาะเลี้ยง: การเพาะเลี้ยงเซลล์, การปลูกถ่ายจอประสาทตา และการสร้างแบบจำลองในสัตว์สำหรับโรคจอประสาทตาที่พบบ่อย. ความก้าวหน้าในการวิจัยจอประสาทตาและตา, 2021. 81: หน้า 100880.
2. ซุน, เอช. และ เค็ง, เอ็กซ์. แคน, hsa_circ_0041795 มีส่วนทำให้เกิดการบาดเจ็บของเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตาของมนุษย์ (ARPE 19) ที่เกิดจากน้ำตาลกลูโคสสูงผ่านการดูดซับ miR-646 และกระตุ้น VEGFC. จีน, 2020. 747: หน้า 144654.
3. หยาง, เจ., และคณะ, การยับยั้ง SNHG1 ที่ถูกปิดเสียงยับยั้งการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เยื่อบุผิวไปเป็นเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันและการตอบสนองต่อการอักเสบของเซลล์ ARPE-19 ที่ถูกเหนี่ยวนำโดยน้ำตาลกลูโคสสูง J Inflamm Res, 2021. 14: หน้า 1563-1573.
4. อารุมูกัม, บี., และคณะ, ผลการป้องกันของอนุพันธ์ไมริเซตินจาก Syzygium malaccense ต่อความเครียดที่เกิดจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในเซลล์ ARPE-19. Molecular vision, 2019. 25: หน้า 47.
5. คิม, เจ., K. Cho และ S.-Y. Choung, ผลการป้องกันของสารสกัด Prunella vulgaris var. L ต่อความเสียหายที่เกิดจากแสงสีฟ้าในเซลล์ ARPE-19 และจอประสาทตาของหนูทดลอง. ชีววิทยาและเวชศาสตร์อนุมูลอิสระ, 2020. 152: หน้า 622-631.