Клітини HL-60: основи дослідження гострої мієлоїдної лейкемії

HL-60 — це безсмертна лінія клітин лейкемії людини. Вона широко використовується для вивчення біології раку та дослідження ефективності протиракових препаратів. Крім того, її також можна використовувати для розуміння різних клітинних та молекулярних механізмів, що беруть участь у проліферації та диференціації лейкозних клітин.

Клітинна лінія HL-60: походження та загальна інформація

Клітинна лінія HL-60 слугує важливою моделлю в гематологічних дослідженнях, надаючи глибоке розуміння природи та лікування гострої промієлоцитарної лейкемії. Цей допис у блозі присвячений походженню та відмінним рисам клітинної лінії HL-60, висвітлюючи її важливу роль у медичних дослідженнях та розробці методів лікування.

HL-60 була вперше створена з лейкозних клітин 36-річної жінки європейської раси, у якої було діагностовано гостру промієлоцитарну лейкемію. Цю піонерську роботу провели С. Дж. Коллінз та його команда, що стало значним проривом, оскільки HL-60 була першою клітинною лінією мієлоїдної лейкемії, яку вдалося успішно виділити та культивувати в суспензії. Це досягнення відкрило численні можливості для досліджень лейкемії та інших пов’язаних захворювань. Що стосується фізичних характеристик, клітини HL-60 мають лімфобластну морфологію і, як відомо, ростуть у суспензії, маючи округлу форму. Розмір цих клітин варіюється, діаметр коливається від 9 до 25 мкм, що відображає їхню гетерогенність. На геномному рівні клітинна лінія HL-60 є переважно псевдодиплоїдною, з модальною кількістю хромосом 43. Цікаво, що невеликий відсоток (6,2%) клітин демонструє 2S-компонент, що додає ще один рівень складності до їх генетичної структури [1].

Розуміння цих фундаментальних аспектів клітин HL-60 не тільки розширює наші знання про лейкемію на клітинному рівні, але й підтримує поточні дослідницькі зусилля, спрямовані на відкриття нових методів лікування. У наступних розділах ми розглянемо, як унікальні властивості клітинної лінії HL-60 сприяли значним досягненням у медичних дослідженнях.

Тканина при одноклітинній лейкемії під мікроскопом.

Інформація про культивування клітин HL-60

Культивування клітин HL-60 є простим і легким. Цей розділ ознайомить вас з такими основами, як: Який час подвоєння клітинної лінії HL-60? Чи є HL-60 адгезивною або суспензійною культурою? Яка щільність висівання клітинної лінії HL-60? Яке середовище використовується для росту HL-60?

Час подвоєння:

Час подвоєння клітин HL-60 становить приблизно 36–48 годин.

Адгезивна або суспензійна:

Клітини HL-60 ростуть у суспензійних культурах.

Щільність висівання:

Ці клітини висівають із щільністю 1 × 10⁶ клітин/мл при субкультурі та 2 × 10⁵ клітин/мл при запуску нової культури.

Середовище для росту:

Для культивування клітин HL-60 використовується середовище для росту RPMI 1640 з додаванням 10 % FBS та 2,5 мМ L-глутаміну. Середовище слід оновлювати 2–3 рази на тиждень.

Умови вирощування:

Клітини HL-60 вирощують у зволоженому інкубаторі при температурі 37 °C та 5 % CO₂.

Зберігання:

Клітини HL-60 зберігають при температурі нижче -150 °C або у паровій фазі рідкого азоту для збереження максимальної кількості життєздатних клітин.

Середовище та процес заморожування:

Для заморожування клітин HL-60 використовують заморожувальні середовища CM-1 або CM-ACF. Для заморожування клітин HL-60 переважно застосовують метод повільного заморожування.

Процес розморожування:

Заморожену пробірку з клітинами HL-60 швидко перемішують у водяній бані, нагрітій до температури 37 °C. Після цього клітини центрифугують для видалення середовища для заморожування. Додають нове культуральне середовище, а клітини ресуспендують для перенесення у колбу для росту.

Рівень біобезпеки:

Для роботи з культурами HL-60 рекомендується рівень біобезпеки 1.

Клітини суспензії HL-60 при 10-кратному та 20-кратному збільшенні.

Клітини HL-60: переваги та недоліки

Перш ніж працювати з будь-якою клітинною лінією, вам, можливо, варто дізнатися про її переваги та недоліки. У цьому розділі статті розглянуто кілька плюсів і мінусів використання клітин HL-60.

Переваги

Ось кілька основних переваг клітинної лінії HL-60:

• Універсальність: клітини HL-60 мають здатність диференціюватися в різні типи клітин, включаючи моноцити, макрофаги та гранулоцити, за відповідних умов росту. Це робить їх корисними для вивчення клітинної диференціації та інших клітинних процесів.
• Простота культивування: клітини HL-60 легко вирощувати та підтримувати в суспензійних культурах, що робить їх зручним інструментом для вивчення різних клітинних процесів.
• Модель лейкемії in vitro: ці клітини були отримані від пацієнта з гострою мієлоїдною лейкемією, тому мають генетичні та молекулярні характеристики, подібні до цієї хвороби.

Недоліки

Недоліки клітинної лінії HL-60:

• Обмежений потенціал диференціації: HL-60 можуть диференціюватися в деякі мієлоїдні лінії у відповідь на стимули, але їхній потенціал диференціації обмежений порівняно з первинними клітинами.
  

Застосування клітинної лінії HL-60 у дослідженнях: від раку до імунології та далі

Клітинна лінія HL-60, отримана від пацієнта з гострою промієлоцитарною лейкемією, стала наріжним каменем медичних досліджень завдяки своїй універсальності та простоті культивування. Ці культури, що не вимагають особливого догляду, відіграють ключову роль у безлічі дослідницьких застосувань, і ми прагнемо дослідити деякі з найважливіших з них, використовуючи широкий спектр ключових слів для дослідження, щоб надати вичерпний огляд.

Дослідження раку

У сфері онкології клітинна лінія HL-60 відіграла важливу роль у розшифровці складнощів сигналізації ракових клітин, поглибленні нашого розуміння експресії онкогенів та сприянні відкриттю нових терапевтичних мішеней. Ця клітинна лінія входить до складу панелі клітинних ліній лейкемії, що використовується для скринінгу нових хіміотерапевтичних засобів. Одним із яскравих прикладів є використання клітин HL-60 для визначення протилейкемічних властивостей сполук, екстрагованих з морських організмів, що виявило як антипроліферативний, так і проапоптотичний ефекти [2]. Крім того, ця клітинна лінія сприяла дослідженню ключових сигнальних шляхів, таких як JAK/STAT, та їхнього впливу на проліферацію лейкозних клітин, а також оцінці терапевтичного потенціалу біоактивних сполук, таких як тимохінон [3].

Імунологія

Клітини HL-60 є надійною in vitro системою для дослідження різних імунних реакцій, включаючи складний процес хемотаксису та регуляцію експресії ключових імунних медіаторів. Ці клітини можуть диференціюватися в мієлоїдні клітини, подібні до макрофагів та нейтрофілів, слугуючи універсальною моделлю для дослідження запальних шляхів. Наприклад, макрофагоподібні клітини, отримані з HL-60, використовували для вивчення протизапального потенціалу фітохімічних речовин з роду Brassica [4]. В іншому дослідженні диференціація клітин HL-60 у нейтрофілоподібні клітини дозволила вченим ідентифікувати гени, що відіграють ключову роль у клітинній диференціації та пов’язаних імунних функціях [5].

Розробка лікарських препаратів

Здатність HL-60 до мієлоїдної диференціації також використовується у розробці лікарських засобів, зокрема для виявлення потенційних кандидатів, здатних модулювати шлях диференціації, що має вирішальне значення у лікуванні лейкемії. Про це свідчать дослідження, в яких клітинну лінію HL-60 використовували для оцінки протиракового потенціалу природних продуктів [6].

Крім того, клітинна лінія HL-60 використовується для вивчення різних аспектів біології мієлоїдних клітинних ліній, таких як розуміння того, як лікування такими агентами, як ретиноєва кислота, може призвести до моноцитарної диференціації, або як ці клітини імітують первинні нейтрофіли у створенні позаклітинних пасток. Використання моделі для з'ясування молекулярних подій при гематологічних злоякісних новоутвореннях ще більше розширюється завдяки її застосуванню в дослідженнях панелей мутаційних клітин, особливо в контексті аналізу гарячих точок p53 при лейкемії.

Для тих, хто досліджує клітинну механіку, час подвоєння HL-60 та їхню реакцію на електропорацію в мікрофлюїдних каналах, ця клітинна лінія пропонує надійну платформу для досліджень.

Клітинна лінія HL-60 для ваших досліджень

Клітини HL-60: Наукові публікації

Існує кілька наукових досліджень, присвячених клітинам HL-60. Тут ми навели кілька найважливіших прикладів:

Апоптотичний та антипроліферативний ефекти стигмаст-5-ен-3-олу з Dendronephthya gigantea на клітини людської лейкемії HL-60 та клітини раку молочної залози MCF-7

У цій науковій статті висунуто гіпотезу про протипухлинний ефект сполуки стигмаст-5-ен-3-ол на клітини лейкемії HL-60 та клітини раку молочної залози MCF7.

Тимохінон пригнічує проліферацію клітин та посилює апоптоз клітин лейкемії HL60 шляхом реекспресії негативних регуляторів JAK/STAT

У цьому дослідженні описано роль сигнального шляху JAK/STAT у проліферації клітин HL-60. Крім того, дослідники вивчають терапевтичний потенціал сполуки тимохінону, використовуючи цю лінію клітин лейкемії. Сполука пригнічує проліферацію клітин та індукує клітинну смерть шляхом відновлення експресії негативних регуляторів каскаду JAK/STAT.

Аналіз протизапального потенціалу біоактивних сполук Brassica в моделі клітин, схожих на макрофаги людини, отриманих з клітин HL-60

У цьому дослідженні використовували клітини HL-60 для отримання моделі клітин, подібних до макрофагів, з метою вивчення протизапальної активності сполук рослин роду Brassica.

ERK бере участь у диференціації та функціонуванні індукованих диметилсульфоксидом клітин, подібних до нейтрофілів HL-60, які імітують запальні нейтрофіли

У цьому дослідженні, опублікованому в журналі International Immunopharmacology, було створено імітацію нейтрофільних клітин з клітинної лінії HL-60 за допомогою диметилсульфоксиду. У ході дослідження було виявлено, що ген ERK бере участь у диференціації цих клітин.

Протипухлинна дія окремих рослинних поліфенолів, галової та елагової кислот, на чутливі та мультирезистентні лейкозні клітини HL60

У цій науковій статті досліджується протираковий потенціал рослинних поліфенольних сполук, а саме галової та елагової кислот, щодо чутливих до ліків та резистентних клітин лейкемії HL-60.

Клітинна лінія HL-60 Ресурси: протоколи, відео та інше

Існує безліч онлайн-ресурсів, присвячених клітинній лінії HL-60. У цьому розділі розглядаються декілька ресурсів, що описують культивування та трансфекцію цієї клітинної лінії.

Протоколи культивування клітин

Ресурси, що описують методи культивування клітин HL-60:

• Розмноження HL-60: Цей документ містить інформацію про субкультуру клітин HL-60.
• Клітинна лінія HL-60: Цей веб-сайт містить основну інформацію про клітини HL-60 та протоколи, включаючи культивування, заморожування та розморожування клітин.

Протоколи трансфекції

Ось кілька ресурсів, що описують методи трансфекції, обрані для клітин HL-60.

• Трансфекція клітин HL-60: за цим посиланням наведено детальну процедуру трансфекції лейкозних клітин HL-60.
• Транзиторна трансфекція клітин HL-60: Цей документ містить корисну інформацію про клітинну лінію та детальний протокол транзиторної трансфекції клітин HL-60.

Відео, пов'язані з клітинною лінією HL-60

Відеоматеріалів про клітини HL-60 дуже мало.

• Пасажування клітин HL-60: у цьому відео пояснюється протокол субкультурування клітин HL-60.

Ми сподіваємося, що ця стаття надасть вам базову інформацію про культивування та утримання клітинної лінії HL-60. Крім того, вона може розширити ваші знання про переваги використання цих лейкозних клітин у дослідженнях. Якщо ви плануєте використовувати цю клітинну лінію, замовляйте її у нас.

Клітинна лінія HL-60: найважливіші питання та відповіді для дослідників

Література

1. Fleck, R., S. Romero-Steiner, and M. Nahm, Use of HL-60 cell line to measure opsonic capacity of pneumococcal antibodies. Clinical and Vaccine Immunology, 2005. 12(1): p. 19-27.
2. Fernando, I.S. та ін., Апоптотичні та антипроліферативні ефекти Stigmast-5-en-3-ol з Dendronephthya gigantea на клітини людської лейкемії HL-60 та клітини раку молочної залози людини MCF-7. Токсикологія in vitro, 2018. 52: с. 297–305.
3. Альмаджалі, Б., та ін., Тимохінон пригнічує проліферацію клітин та посилює апоптоз клітин лейкемії HL60 шляхом реекспресії негативних регуляторів JAK/STAT. Азіатсько-Тихоокеанський журнал профілактики раку: APJCP, 2021. 22(3): с. 879.
4. Руїс-Алькарас, А.Дж. та ін., Аналіз протизапального потенціалу біоактивних сполук Brassica в моделі клітин, подібних до макрофагів людини, отриманих з клітин HL-60. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2022. 149: с. 112804.
5. Wang, D., et al., ERK бере участь у диференціації та функціонуванні індукованих диметилсульфоксидом клітин, подібних до нейтрофілів HL-60, які імітують запальні нейтрофіли. International Immunopharmacology, 2020. 84: с. 106510.
6. Нуньєс-Санчес, М.А. та ін., Протилейкемічна активність біоактивних сполук, отриманих з Brassica, у клітинах мієлоїдної лейкемії HL-60. International Journal of Molecular Sciences, 2022. 23(21): с. 13400.