เซลล์ไลน์ Calu-3

เซลล์ Calu-3 เป็นเซลล์ต้นกำเนิดจากทางเดินหายใจของมนุษย์ที่เป็นตัวแทนของมะเร็งปอดชนิดไม่เล็ก (non-small cell lung carcinoma) เซลล์เหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางชีวการแพทย์ ซึ่งรวมถึงการศึกษาชีววิทยาของมะเร็งปอด โรคทางเดินหายใจ การปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อโรค และการขนส่งยาในทางเดินหายใจ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาการรักษาโรคทางเดินหายใจหลายชนิด

ที่มาและลักษณะทั่วไปของเซลล์ Calu-3

ข้อมูลหลักที่คุณต้องทราบเกี่ยวกับเซลล์ไลน์คือแหล่งกำเนิดและลักษณะทั่วไปของมัน ซึ่งจะช่วยให้คุณตัดสินใจในการใช้งานในงานวิจัยของคุณได้ ส่วนนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับเซลล์ไลน์ Calu-3 ซึ่งรวมถึง: เซลล์ไลน์ CALU-3 คืออะไร? ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลล์ Calu-3 คืออะไร? ต้นกำเนิดของเซลล์ Calu-3 คืออะไร?

• เซลล์ Calu-3 ได้มาจากน้ำในช่องเยื่อหุ้มปอด (ตำแหน่งที่แพร่กระจาย) ของชายชาวคอเคเชียน (อายุ 25 ปี) ที่เป็นมะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดอะดีโนคาร์ซิโนมาของปอด สายเซลล์นี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1975 โดย Jorgen Fogh และ Germain Trempe จากศูนย์มะเร็ง Memorial Sloan Kettering
• เซลล์ Calu-3 มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายเยื่อบุผิว
• ขนาดของเซลล์ Calu-3 มีช่วงตั้งแต่ 8-9 ถึง 20 ไมครอนในเส้นผ่านศูนย์กลาง
• พวกเขามีการกลายพันธุ์ในยีน K-RAS (G13D), TP53 และ CDKN2A และแสดงออกของ EGFR แบบปกติ

A549 ปะทะ Calu-3

เซลล์ A549 และ Calu-3 เป็นสายพันธุ์เซลล์มะเร็งปอดชนิดอะดีโนคาร์ซิโนมาของมนุษย์ แต่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน ความแตกต่างหลักระหว่างเซลล์รุ่น Calu-3 และ A549 คือความหนาของชั้นเมือก เซลล์ Calu-3 สร้างชั้นเมือกที่บางกว่า จึงจำลองเยื่อบุผิวทางเดินหายใจส่วนต้น ในทางกลับกัน เซลล์ A549 ไม่มีลักษณะนี้และเหมาะสมกว่าสำหรับการแสดงโครงสร้างทางสรีรวิทยาของทางเดินหายใจส่วนปลาย [1]

การมองเห็นหลอดลมในโรคหืด โรคหืดเป็นโรคของปอดที่ทางเดินหายใจเกิดการบีบตัว บวม และถูกปิดกั้นด้วยเสมหะส่วนเกิน ส่งผลให้เกิดอาการทั่วไป เช่น หายใจลำบาก

สายพันธุ์เซลล์ Calu-3: ข้อมูลการเพาะเลี้ยง

ส่วนนี้จะช่วยให้คุณทราบถึงจุดสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์ไลน์ Calu-3 ที่นี่เราจะพูดถึง: เวลาในการเพิ่มจำนวนของเซลล์ Calu-3 คืออะไร? สารอาหารสำหรับเซลล์ Calu-3 คืออะไร? ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเซลล์ Calu-3 คืออะไร? คุณจะเพาะเลี้ยงเซลล์ Calu-3 ได้อย่างไร?

จุดสำคัญสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ Calu-3

เวลาสองเท่า:

เวลาการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าของเซลล์ Calu-3 ประมาณ 35 ชั่วโมง

ติดกันหรือแขวนลอย:

Calu-3 เป็นเซลล์ไลน์ของมะเร็งปอดชนิดอะดีโนคาร์ซิโนมาที่เกาะติด

อัตราส่วนการแบ่ง:

อัตราส่วนการเพาะเลี้ยงต่อสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์สายพันธุ์ Calu-3 คือ 1:2 ถึง 1:4 สำหรับการเพาะเลี้ยงต่อ; ให้ล้างเซลล์ด้วย 1 x ฟอสเฟตบัฟเฟอร์เกลือ (PBS) และนำไปบ่มกับ Accutase (สารละลายสำหรับการเพาะเลี้ยงต่อ) ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลาเกือบ 10 นาที หลังจากนั้น จะเติมอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่ และทำการปั่นเหวี่ยงเซลล์ที่หลุดออกมา เซลล์ที่ตกตะกอนจะถูกแขวนลอยอย่างระมัดระวัง และนำเซลล์ไปแบ่งใส่ในขวดเลี้ยงเซลล์ที่มีอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่เพื่อเพาะเลี้ยงต่อไป

อาหารเลี้ยงเชื้อ:

ใช้สื่ออาหาร EMEM ที่มี FBS 10%, L-Glutamine 2 มิลลิโมลาร์, NaHCO3 1.5 กรัม/ลิตร, EBSS, โซเดียมไพรูเวต 1 มิลลิโมลาร์ และ NEAA สำหรับเพาะเลี้ยงเซลล์ Calu-3 ควรเปลี่ยนอาหารเลี้ยงเซลล์ Calu-3 สัปดาห์ละ 2 ถึง 3 ครั้ง

เงื่อนไขการเจริญเติบโต:

เซลล์ Calu-3 ถูกเพาะเลี้ยงในตู้บ่มที่มีอากาศชื้นที่อุณหภูมิ 37°C และมีการเติมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 5%

การเก็บรักษา:

เซลล์ที่ถูกแช่แข็งควรเก็บไว้ในสถานะไอของไนโตรเจนเหลวหรือที่อุณหภูมิต่ำกว่า -150 °C เพื่อปกป้องความมีชีวิตของเซลล์ในระยะยาว

กระบวนการแช่แข็งและตัวกลาง:

CM-1 หรือ CM-ACF freezing media ใช้สำหรับการแช่แข็งเซลล์สายพันธุ์ปอด Calu-3 เป็นหลัก เพื่อรักษาความมีชีวิตของเซลล์และป้องกันเซลล์จากความช็อกใดๆ เซลล์จะผ่านกระบวนการแช่แข็งอย่างช้าๆ ซึ่งอนุญาตให้อุณหภูมิลดลงเพียง 1 °C ต่อนาทีเท่านั้น

กระบวนการละลาย

เซลล์จะถูกละลายโดยการวางขวดในอ่างน้ำที่ตั้งไว้ที่อุณหภูมิ 37 °C เป็นเวลาประมาณ 1 นาที หรือจนกว่าจะเหลือเพียงก้อนน้ำแข็งขนาดเล็ก เติมอาหารเลี้ยงเชื้อสดใหม่ และปั่นเหวี่ยงเซลล์เพื่อกำจัดส่วนประกอบของอาหารแช่แข็งออก หลังจากนั้น นำตะกอนเซลล์ที่ปั่นเหวี่ยงได้มาแขวนลอยใหม่ แล้วเทเซลล์ลงในขวดปากกว้างใหม่ที่มีอาหารเลี้ยงเซลล์สำหรับการเจริญเติบโต

ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ:

ห้องปฏิบัติการระดับความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 1 มีความจำเป็นสำหรับการจัดการกับสายเซลล์ Calu-3

เซลล์ Calu-3 ในระยะต่าง ๆ ของการเพาะเลี้ยง โดยเน้นให้เห็นกลุ่มเซลล์ที่เกาะติดกันเป็นก้อนลักษณะคล้ายเกาะอินซูลินซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะ

ข้อดีและข้อเสียของเซลล์ Calu-3

เช่นเดียวกับเซลล์ไลน์ของมนุษย์อื่น ๆ เซลล์ Calu-3 มีข้อดีและข้อเสียเป็นของตัวเอง ในที่นี้ เราจะพูดถึงข้อสำคัญบางประการ

ข้อดี

• แบบจำลองเยื่อบุทางเดินหายใจในหลอดทดลอง:

  ในการวิจัยระบบทางเดินหายใจ เซลล์ Calu-3 ทำหน้าที่เป็นแบบจำลองในหลอดทดลองที่มีประสิทธิภาพสำหรับเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ เซลล์เหล่านี้สะท้อนลักษณะของเยื่อบุทางเดินหายใจของมนุษย์ ทำให้สามารถศึกษาการขนส่งยา การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อโรค และการผลิตมิวซิน

• การแบ่งขั้ว

  เซลล์ Calu-3 สร้างชั้นเดียวที่มีการแบ่งขั้ว ทำให้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาการขนส่งยาและการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อโรคในบริบทที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น

ข้อเสีย

• สายพันธุ์เซลล์มะเร็ง:

  เซลล์ Calu-3 ได้มาจากมะเร็งปอดชนิดอะดีโนคาร์ซิโนมา ดังนั้นจึงควรทราบว่าเซลล์เหล่านี้อาจไม่ได้เป็นตัวแทนของเนื้อเยื่อปอดที่สมบูรณ์แข็งแรงอย่างเต็มที่ นักวิจัยควรพิจารณาประเด็นนี้เมื่อใช้เซลล์ดังกล่าวเป็นแบบจำลองในการศึกษาวิจัย

 

การประยุกต์ใช้เซลล์ไลน์ Calu-3 ในการวิจัย

Calu-3 มีการใช้งานหลายด้านในการวิจัยทางชีวการแพทย์ ส่วนนี้จะนำเสนอการใช้งานที่มีแนวโน้มมากที่สุดบางประการ

• การศึกษาโรคระบบทางเดินหายใจ: เซลล์ปอด Calu-3 ถูกใช้ในการศึกษาโรคหรือความผิดปกติต่าง ๆ ของระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคซิสติกไฟโบรซิส โรคหืด และโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) การศึกษาโดย Chiara Papi และคณะ ได้ตรวจสอบผลกระทบของเปปไทด์-นิวคลีอิกแอนด์ (PNA) ที่ต้าน anti-miR-101-3p ในการกำหนดเป้าหมาย miRNA-101-3p โดยใช้แบบจำลอง Calu 3 cystic fibrosis ในหลอดทดลอง การศึกษาพบว่า การรักษาด้วย PNA มีแนวโน้มที่จะเพิ่มการแสดงออกของยีน Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) ซึ่งบ่งชี้ถึงกลยุทธ์การรักษาที่เป็นไปได้สำหรับโรคซิสติกไฟโบรซิสและความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง [2]
• การพัฒนาตัวยา: เซลล์ Calu-3 ทำหน้าที่เป็นแบบจำลองสำหรับการทดสอบและพัฒนายาสำหรับโรคทางเดินหายใจหลายชนิด นอกจากนี้ เซลล์เหล่านี้ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาการขนส่งยาผ่านเยื่อบุผิวทางเดินหายใจอีกด้วย ตัวอย่างเช่น งานวิจัยที่ดำเนินการในปี 2021 ได้ศึกษาฤทธิ์ต้านไวรัสของสารสกัดจากพืชแอนโดรกราฟิส พานิคูลาตา และสารออกฤทธิ์แอนโดรกราโฟไลด์ต่อเซลล์ Calu-3 ที่ติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 [3]
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อก่อโรค: เซลล์ Calu-3 เป็นเซลล์ที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อก่อโรคกับเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจการติดเชื้อทางเดินหายใจ เช่น SARS-CoV-2 ตัวอย่างเช่น Byoung Kwon Park และคณะ ได้ศึกษาการตอบสนองของเซลล์ Calu-3 และ Vero รวมถึงการผลิตไวรัสในตอบสนองต่อการติดเชื้อ SARS-CoV-2 [4]

5. เซลล์ Calu-3: สิ่งพิมพ์งานวิจัย

ต่อไปนี้คืองานวิจัยที่น่าตื่นเต้นและได้รับการอ้างอิงบ่อยครั้งซึ่งใช้เซลล์ Calu-3:

โมเลกุลปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์-2 ยับยั้งการเพิ่มจำนวน การเคลื่อนที่ การรุกราน และส่งเสริมการตายแบบอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็งปอดชนิดเซลล์ไม่เล็ก Calu-3

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร European Review for Medical and Pharmacological Sciences ในปี 2018 งานวิจัยนี้เสนอว่า โมเลกุลที่ปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์-2 (CORM-2) ส่งเสริมการเกิดอะพอพโทซิสของเซลล์มะเร็งปอดชนิดไม่ใช่เซลล์เล็ก (Calu-3) และยับยั้งการเพิ่มจำนวน การเคลื่อนที่ และการรุกรานของเซลล์ดังกล่าว

เซลล์เยื่อบุผิว Calu-3 แสดงการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและกำแพงเยื่อบุผิวที่แตกต่างกันจากเซลล์เยื่อบุผิวจมูกปฐมภูมิที่แยกใหม่ในหลอดทดลอง

งานวิจัยนี้ในวารสาร Clinical and Translational Allergy (2018) เปรียบเทียบการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและเกราะป้องกันผิวหนังของเซลล์สายพันธุ์ Calu-3 และเซลล์ผิวหนังจมูกต้นกำเนิดที่เพาะเลี้ยงใหม่

ควินินยับยั้งการติดเชื้อของเซลล์มนุษย์กับไวรัส SARS-CoV-2

บทความนี้ในวารสาร Viruses (2021) ได้เสนอให้ใช้ควินินเป็นยาที่อาจใช้รักษาการติดเชื้อ SARS-CoV-2 โดยประเมินผลของมันต่อเซลล์ไลน์ต่าง ๆ ที่ติดเชื้อไวรัส เช่น Calu-3

ระดับน้ำตาลกลูโคสสูงกระตุ้นการแสดงออกของ ACE2 ผ่าน GLUT1 ในเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจมนุษย์สายพันธุ์ Calu-3

งานวิจัยนี้ในวารสาร BMC Molecular and Cell Biology (2022) เสนอว่าน้ำตาลกลูโคส D-สูงกระตุ้นการแสดงออกของ ACE2 ในเซลล์ Calu-3 ผ่านการควบคุมยีน GLUT1

Dolosigranulum pigrum ปรับภูมิคุ้มกันต่อ SARS-CoV-2 ในเซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจ

บทความนี้ในวารสาร Pathogens (2021) ได้ศึกษาผลของการปรับภูมิคุ้มกันของ Dolosigranulum pigrum 040417 ในเซลล์เยื่อบุผิวปอด นอกจากนี้ยังได้ตรวจสอบศักยภาพของแบคทีเรียภูมิคุ้มกันนี้ในการป้องกันการติดเชื้อ SARS-CoV-2

ทรัพยากรสำหรับเซลล์ Calu-3: โปรโตคอล, วิดีโอ และอื่นๆ

มีแหล่งข้อมูลออนไลน์มากมายเกี่ยวกับเซลล์ Calu-3 ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการเพาะเลี้ยงเซลล์และการถ่ายโอนยีน

• โปรโตคอลการถ่ายโอนยีนในเซลล์ Calu-3: ทรัพยากรนี้จะให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับการถ่ายโอนยีนในเซลล์ Calu-3
• การถ่ายยีนในเซลล์ Calu-3: วิดีโอสอนนี้เป็นคู่มือแบบทีละขั้นตอนสำหรับการเรียนรู้วิธีการถ่ายยีนในเซลล์ Calu-3 ในหลอดทดลอง

โปรโตคอลการเพาะเลี้ยงเซลล์ Calu-3 ถูกกล่าวถึงที่นี่

• เซลล์ Calu-3: เอกสารนี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับอาหารเลี้ยงเซลล์ Calu-3 และขั้นตอนการเพาะเลี้ยงหรือการแยกเซลล์

เอกสารอ้างอิง

1. Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar, และ H. Walles, แบบจำลองทางชีววิทยาของทางเดินหายใจส่วนล่างของมนุษย์-ความท้าทายและความต้องการพิเศษของแบบจำลองอุปสรรค 3 มิติของมนุษย์สำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
2. Fabbri, E., et al., การรักษาเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจมนุษย์ Calu-3 ด้วยเปปไทด์-นิวคลีอิกแอซิด (PNA) ที่มุ่งเป้าไปที่ไมโครอาร์เอ็นเอ miR-101-3p มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของยีน cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (). วารสารเคมีเภสัชแห่งยุโรป, 2021. 209: หน้า 112876.
3. ซา-นิม-ซุน-ทอーン, เค., และผู้ร่วมงาน, กิจกรรมต้านไวรัส SARS-CoV-2 ของสารสกัดจากแอนโดรกราฟิส พานิคูลेत (Andrographis paniculata) และส่วนประกอบหลักแอนโดรกราโฟไลด์ในเซลล์เยื่อบุผิวปอดของมนุษย์ และการประเมินความเป็นพิษต่อเซลล์ตัวแทนของอวัยวะหลัก. วารสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ, 2021. 84(4): หน้า 1261-1270.
4. ปาร์ค, บี.เค., และคณะ, การส่งสัญญาณที่แตกต่างกันและการผลิตไวรัสในเซลล์ Calu-3 และเซลล์ Vero เมื่อถูกติดเชื้อ SARS-CoV-2. Biomol Ther (โซล), 2021. 29(3): หน้า 273-281.