תאי BEAS-2B - תאי BEAS-2B במחקר מחלות נשימה: מדריך מקיף

BEAS-2B הוא קו תאים אפיתל ריאתי אנושי, שהפך לבלתי-מותי ואינו גורם לגידולים. זהו מודל מעבדה הנמצא בשימוש נרחב לחקר תגובת תאי הריאה למגוון חומרים מסרטנים ורעילים. בנוסף, זהו כלי מחקר חשוב לחקר זיהומים ומחלות נשימתיות שונות, כגון COVID-19 וסרטן ריאות.

במאמר זה נדון כמעט בכל ההיבטים של קו התאים הריאתיים BEAS-2B, כולל מקורו, מידע על תרבית התאים, יתרונותיו, חסרונותיו ויישומים במחקר. בפרט, נסקור:

1. מקור ומאפיינים כלליים של תאי BEAS-2B
2. קו תאים BEAS-2B: מידע על תרבית
3. יתרונות וחסרונות של תאי BEAS-2B
4. יישומים של קו התאים BEAS-2B במחקר
5. תאי BEAS-2B: פרסומים מחקריים
6. פרוטוקולים לגידול תאים

 1. מקור ומאפיינים כלליים של תאי BEAS-2B

הדבר הראשון שיש לבדוק בקו תאים הוא מקורו ומאפייניו הכלליים. כאן תוכלו ללמוד על המאפיינים הבולטים ועל מקורם של תאי האפיתל הסימפונית האנושיים BEAS-2B. תלמדו: מהו קו תאי הריאה BEAS-2B? מהו סוג התאים של BEAS-2B? מהו מקורם של תאי BEAS-2B?

• BEAS-2B, קו תאי האפיתל הסימפונית, פותח מרקמת ריאה אנושית לא סרטנית בשנת 1988 על ידי קבוצתו של קרטיס סי. האריס [1].
• לתאי BEAS-2B יש מורפולוגיה דמוית אפיתל.

HBEpC לעומת BEAS-2B

HBEpC הם תאים ראשוניים של אפיתל הסימפונות האנושי. בדומה ל-BEAS-2B, הם תאי אפיתל סימפונות אנושיים נורמליים. עם זאת, יש להם תוחלת חיים מוגבלת בהשוואה ל-BEAS-2B שהפכו לבלתי-מותיים. שני קווי התאים יכולים לשמש לחקר ביולוגיה ריאתית, טוקסיקולוגיה ומודלים של מחלות.

תמונות מאקרו של רקמת ברונכיולות אנושית בהגדלה של פי 200 על רקע בהיר. מחקר אנטומיה אנושית במעבדה ביולוגית.

קו תאים BEAS-2B: מידע על גידול

מידע על גידול קו תאים יכול להקל עליכם את העבודה איתו. בחלק זה של המאמר תלמדו את כל היסודות לגידול קו התאים הריאתי BEAS-2B. בפרט, נלמד: מהו זמן הכפלה של BEAS-2B? מהו מצע BEAS-2B? האם קו התאים BEAS-2B הוא דבק? כיצד מגדלים תאי BEAS-2B?

נקודות מרכזיות לגידול תאי BEAS-2B

זמן הכפלה:

זמן הכפלת האוכלוסייה של BEAS-2B הוא כ-26 שעות.

דבק או בתמיסה:

BEAS-2B הוא קו תאים דביק דמוי אפיתל.

צפיפות תאים:

צפיפות התאים המומלצת עבור קו התאים BEAS-2B היא 1 עד 2 × 10⁴ תאים/סמ^"ר. תאי BEAS-2B דבקים נשטפים בתמיסת מלח עם מאגר פוספט ומוחבאים עם Accutase בטמפרטורת החדר למשך מספר דקות. לאחר שהתאים מתפרקים, מוסיפים מדיום טרי, והתאים נאספים באמצעות צנטריפוגה. התאים שנאספו מושעים בזהירות ומועברים לצלחת חדשה לצורך גידול.

מדיום גידול:

לגידול קו התאים הריאתיים BEAS-2B משתמשים במדיום BEGM (מדיום לגידול תאי אפיתל סימפונות) המכיל 10% סרום עגלי. יש להחליף את המדיום כל 2 עד 3 ימים.

תנאי גידול:

תרבית BEAS-2B נשמרת בטמפרטורה של 37°C באינקובטור לח עם אספקה רציפה של 5% CO2.

אחסון:

ניתן לאחסן מבחנות תאי BEAS-2B קפואים בשלב האדי של חנקן נוזלי או במקפיא חשמלי בטמפרטורה הנמוכה מ-150°C.

תהליך הקפאה ומדיום:

מדיום ההקפאה CM-1 או CM-ACF משמשים להקפאת קו תאי הריאה BEAS-2B. התאים מוקפאים תוך שמירה על ירידה של 1°C בלבד בטמפרטורה לדקה, כדי להגן על חיוניות התאים. שיטה זו נקראת הקפאה איטית.

תהליך ההפשרה:

תרבויות BEAS-2B קפואות או משומרות בקריוגניקה מופשרות באמבט מים בטמפרטורה של 37°C המכיל חומר אנטי-מיקרוביאלי למשך 40 עד 60 שניות. לאחר מכן, מוסיפים לתאים מדיה וניתן לגדל אותם ישירות בצלחות חדשות או לסרכז אותם כדי להסיר את מרכיבי מדיום ההקפאה. לאחר מכן, התאים שנאספו מושעים מחדש ומוגדלים. במקרה הראשון, מדיום ההקפאה מוסר לאחר 24 שעות.

רמת בטיחות ביולוגית:

לטיפול בתרבויות BEAS-2B נדרשים מעבדות ברמת בטיחות ביולוגית 1.

תאי BEAS-2B הגדלים יחד באשכולות צמודים בהגדלה של פי 20 ופי 10.

יתרונות וחסרונות של תאי BEAS-2B

כמו קווי תאים אחרים, גם לתאי BEAS-2B יש יתרונות וחסרונות. חלקם מפורטים להלן.

יתרונות

היתרונות של קו התאים BEAS-2B כוללים:

קו תאים מהונדס

קו התאים האפיתליאליים הסימפונית האנושי BEAS-2B הפך לבלתי-מותי. לכן, הוא ממשיך לגדול מבלי להיכנס לתהליך הזדקנות. מאפיין זה של תאי BEAS-2B מבטל את הצורך בהפקת חוזרת של תאי אפיתל ריאתי אנושי ראשוניים בעלי תוחלת חיים קצרה יותר.

קל לגידול

תרבויות BEAS-2B קלות לתחזוקה. התאים גדלים ומתרבים בקלות בתנאי תרבית סטנדרטיים. אין דרישות תרבית תאים קפדניות או מסובכות.

מקור אנושי

קו התאים BEAS-2B הוא ממוצא אנושי ורלוונטי. לפיכך, הוא מהווה מודל אידיאלי במבחנה לחקר התגובות, ההתנהגות והתהליכים של תאי אפיתל דרכי הנשימה האנושיות.

חסרונות

החסרונות הקשורים לקו התאים הריאתי BEAS-2B הם:

תאי אפיתל ריאה אנושיים שעברו טרנספורמציה

תאי BEAS-2B עברו טרנספורמציה באמצעות נגיף Ad12-SV40 2B, מה שעשוי לשנות את התנהגותם ותגובותיהם בהשוואה לתאי אפיתל סימפונות שמקורם ברקמת ריאה אנושית מקורית.

 

יישומים של קו התאים BEAS-2B במחקר

קו התאים BEAS-2B מציע מספר יישומים במחקר ביו-רפואי. כמה מהיישומים הנפוצים של תאי BEAS-2B הם:

• טוקסיקולוגיה: תאי BEAS-2B משמשים לעתים קרובות לחקירת הגנוטוקסיות והציטוטוקסיות של רעלים שונים, מזהמים סביבתיים וכימיקלים. חוקרים משתמשים בקו תאים אפיתליאלי סימפוני זה כדי להעריך את ההשפעות המזיקות של חומרים אלה על בריאות הריאות. בנוסף, הם גם חוקרים את המנגנונים המולקולריים הבסיסיים. לדוגמה, מחקר שנערך בשנת 2021 העריך את הרעילות של מתכת קדמיום בקו התאים BEAS-2B. ממצאי המחקר גילו כי קדמיום גרם למוות תאי ולנזק מיטוכונדריאלי בקו התאים הריאתי BEAS-2B באמצעות ויסות מסלול האיתות MAPK [2]. מחקר אחר השתמש בקו התאים BEAS-2B כדי להעריך את הרעילות של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ בתנאי לחץ חמצוני [3].
• מודלים למחלות נשימה: קו התאים BEAS-2B הוא כלי מחקר מצוין ומודל במבחנה לחקר מחלות נשימה כגון מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), אסטמה, סרטן ריאות וזיהומים נגיפיים כגון SARS-CoV-2. חוקרים נוטים לעורר מצבים הקשורים למחלות בקו התאים BEAS-2B ולחקור את המנגנונים התאיים והמולקולריים הבסיסיים. הדבר מסייע בזיהוי מטרות פוטנציאליות לתרופות ובפיתוח טיפולים מותאמים אישית. מחקר שנערך בשנת 2022 השתמש בקו התאים BEAS-2B ובחן את תפקידו של האסטרוגן וקולטניו בזיהום ב-SARS-CoV-2. הממצאים העלו כי ביטוי גבוה יותר של קולטן האסטרוגן GPER1 מפחית את העומס הנגיפי של SARS-CoV-2 ב-BEAS-2B. לפיכך, הוא עשוי להיות מעורב בזיהום נגיפי או בשכפול של SARS-CoV-2 [4].

5. תאי BEAS-2B: פרסומים מחקריים

להלן מספר מחקרים מעניינים ומצוטטים ביותר העוסקים בתאי BEAS-2B.

רעילות הגרפן בתאי ריאה אנושיים תקינים (BEAS-2B)

מחקר זה פורסם בשנת 2011 בכתב העת Journal of Biomedical Nanotechnology. המחקר הציע כי תחמוצת גרפיט גורמת לאפופטוזיס ולציטוטוקסיות בקו תאי האפיתל הסימפונית הנורמליים (BEAS-2B).

נרינגנין מפעיל אפקט ציטופרוטקטיבי כנגד רעילות הנגרמת על ידי פראקוואט בתאי אפיתל סימפונות אנושיים BEAS-2B באמצעות הפעלת NRF2

מאמר מחקר זה פורסם בכתב העת Journal of Microbiology and Biotechnology (2014). מחקר זה בחן את הפוטנציאל הטיפולי של נרינגנין, פלבנואיד, בקו התאים BEAS-2B. הממצאים הצביעו על כך שנרינגנין מגן על תאי הריאה BEAS-2B מפני רעילות הנגרמת על ידי פרקוואט או נזק חמצוני.

ציפויי סיליקה אמורפיים על ננו-חלקיקים מגנטיים משפרים את היציבות ומפחיתים את הרעילות לתאי BEAS-2B במבחנה

מחקר זה פורסם בכתב העת Inhalation Toxicology (2011). במחקר זה, החוקרים העריכו את השפעת הרעילות של חלקיקים ננו-מגנטיים עם ציפוי סיליקה אמורפית בקו התאים BEAS-2B במבחנה.

חומצה אורסודוקסיכולית משפרת את נדידת התאים המעוכבת על ידי חלבון הספייק של SARS-CoV-2 בתאי אפיתל הסימפונות האנושיים BEAS-2B

מאמר זה בכתב העת Biomedicine & Pharmacotherapy (2022) הציע כי חומצה אורסודוקסיכולית יכולה לעכב נדידה לא תקינה של תאי אפיתל דרכי הנשימה ולמנוע נזק הנגרם מאינטראקציה בין חלבון הספייק של SARS-CoV-2 לבין ACE-2. לפיכך, היא עשויה לסייע בשיקום שכבת הבסיס האפיתלית.

השפעות הרדון על אפופטוזיס המושרה על ידי miR-34a בתאי אפיתל הסימפונות האנושיים BEAS-2B

מחקר זה פורסם בשנת 2019 בכתב העת Journal of Toxicology and Environmental Health. ממצאי המחקר קובעים כי חשיפה כרונית לרדון עשויה לקדם קרצינוגנזה בתאי אפיתל הסימפונות האנושיים (BEAS-2B) על ידי הפעלת microRNA-34a.

פרוטוקולים לגידול תאים

פרוטוקול תרבית התאים עבור תאי BEAS-2B מוזכר כאן.

• תת-תרבית BEAS-2B: מסמך זה יסייע לכם ללמוד על מצעי BEAS-2B ועל נהלי תת-תרבית.
• קו תאים BEAS-2B: אתר זה מכיל את כל המידע הבסיסי הדרוש לכם כדי להתחיל לעבוד עם קו התאים BEAS-2B, כולל התרבית והפרוטוקולים לטיפול בתרבויות מתרבות ובתרבויות משומרות בקריוגניקה.

מקורות

1. Han, X., et al., תאי אפיתל ריאה אנושיים BEAS-2B מפגינים מאפיינים של תאי גזע מזנכימליים. PLoS One, 2020. 15(1): עמ' e0227174.
2. Cao, X., et al., קדמיום גרם לאפופטוזיס של תאי BEAS-2B ולנזק למיטוכונדריה באמצעות מסלול איתות MAPK. Chemosphere, 2021. 263: p. 128346.
3. Heng, B.C., et al., הרעילות של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ (ZnO) על תאי אפיתל הסימפונות האנושיים (BEAS-2B) מודגשת על ידי לחץ חמצוני. Food and Chemical Toxicology, 2010. 48(6): עמ' 1762-1766.
4. Costa, A.J., et al., ביטוי-יתר של קולטן האסטרוגן GPER1 וטיפול ב-G1 מפחיתים את זיהום ה-SARS-CoV-2 בתאי הסימפונות BEAS-2B. Molecular and Cellular Endocrinology, 2022. 558: עמ' 111775.