קו תאים INS-1

INS-1 הוא קו תאים מאופיין היטב של אינסולינומה של חולדה, הנמצא בשימוש נרחב במחקר הסוכרת. תאי INS-1 מפרישים אינסולין בעקבות גירוי גלוקוז; לפיכך, הם משמשים לחקר חילוף החומרים של הגלוקוז, הפיזיולוגיה של תאי בטא וויסות הפרשת האינסולין. בנוסף, תאים אלה משמשים גם לסינון, בדיקה ופיתוח טיפולים פוטנציאליים נגד סוכרת.

מאפיינים כלליים ומקור תאי INS-1

היכרות עם המאפיינים הכלליים והמקור של קו תאים יכולה לסייע לכם רבות בשימוש יעיל ואפקטיבי בו במחקר שלכם. חלק זה של המאמר יספק לכם מידע על מקורו של INS-1 ועל מאפייניו הכלליים. תוכלו ללמוד: מהו קו התאים INS-1 של אינסולינומה בחולדות? מהם המאפיינים הכלליים של INS-1? מהו קו התאים INS-1 832/3? מהו INS-1E?

• תאי INS-1 בודדו במקור מחולדה בת 666 ימים עם אינסולינומה הניתנת להשתלה, שנגרמה על ידי קרינת רנטגן.
• תאי INS-1 הם דו-הורמונליים. הם מבטאים בו-זמנית חלבוני אינסולין ופרוגלקגון. תאים אלה נחשבים לבלתי בוגרים, שכן הם מפגינים רמות ביטוי נמוכות של גורם השעתוק Nkx6.1 וחסרים סמנים של תאי אלפא [1].
• ישנם שני תת-קלונים של תאי INS-1, כלומר INS-1E ו-INS-1 832/3.
• INS-1E נבדל מקו התאים האב INS-1 מבחינת תגובות הפרשה לגלוקוז ולתכולת אינסולין.
• INS-1 832/3 או INS-1 832/13 הוא גם תת-קלונה של קו התאים INS-1. זהו מודל בעל ערך רב לחקר תפקוד תאי בטא באיי הלבלב וויסות הפרשת האינסולין. הוא נבדל גם מתאי INS-1 המקוריים בהקשר של הפרשת אינסולין המושרית על ידי גלוקוז (GSIS).

מידול תלת-ממדי של ספיגת הגלוקוז בתיווך אינסולין.

קו תאים INS-1: מידע על גידול

כדי לטפל בקו תאים ולתחזק אותו ביעילות, עליכם להכיר את המידע הבא בנוגע לגידולו. חלק זה של המאמר יסקור את כל הנקודות המרכזיות בגידול תאי INS-1. תלמדו: כיצד מגדלים תאי בטא מסוג INS-1? מהו פרוטוקול גידול תאי INS-1? מהו זמן הכפלה של תאי INS-1? מהו מצע הגידול של תאי אינסולינומה של חולדה מסוג INS-1?

נקודות מרכזיות לגידול תאי INS-1

זמן הכפלה:

זמן הכפלת האוכלוסייה של תאי INS-1 הוא כ-44 שעות.

תאים דבקים או בתמיסה:

תאי INS-1 גדלים הן בתמיסה והן במצב דבק.

יחס חלוקה:

תאי INS-1 עוברים תרבית משנה ביחס חלוקה של 1:3. בקצרה, תאים בתמיסה נאספים. תאים דבקים נשטפים ב-PBS ומוחזקים באינקובטור עם תמיסת Accutase. לאחר התנתקותם, מוסיפים לתאים מצע גידול טרי. לאחר מכן, הן התאים בתמיסה והן התאים הנצמדים עוברים צנטריפוגה ונאספים. התאים מושעים מחדש בזהירות ומועברים לצלחות חדשות לצורך גידול.

מדיום גידול:

RPM1 1640 משמש לגידול קו התאים INS-1 של אינסולינומה של חולדה. לתווך מתווספים 10% סרום עגלי שעבר אינאקטיבציה בחום, 2.1 mM גלוטמין יציב, 10 mM HEPES, 2.0 g/L NaHCO3 ו-1 mM פירובט נתרן.

תנאי גידול:

תאי INS-1 מוחזקים באינקובטור לח, המכוון לטמפרטורה של 37°C ועם אספקה רציפה של 5% CO2.

אחסון:

ניתן לאחסן תאי בטא מסוג INS-1 בשלב האדי של חנקן נוזלי או בטמפרטורה הנמוכה מ-150°C- במקרר חשמלי לטווח ארוך.

תהליך ההקפאה והמדיום:

מדיות CM-1 או CM-ACF משמשות להקפאת תאי INS-1 בתהליך הקפאה איטי. תהליך זה מאפשר ירידת טמפרטורה של 1°C בלבד בדקה, כדי להגן על חיוניות התאים.

תהליך ההפשרה:

תאי INS-1 קפואים מופשרים באמבט מים המכוון מראש לטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 40 עד 60 שניות. לאחר ההפשרה, מוסיפים לתאים מדיום טרי ושופכים אותם ישירות לצלחת פטרי חדשה לצורך גידול. לאחר 24 שעות מחליפים את המדיום כדי להסיר את מרכיבי המדיום הקפוא.

רמת בטיחות ביולוגית:

נדרש מעבדה ברמת בטיחות ביולוגית 1 לגידול תאי אינסולינומה של חולדות מסוג INS-1.

 

תאי INS-1 הגדלים באיונים בהגדלה של פי 10 ופי 20.

יתרונות וחסרונות של קו התאים INS-1

כמו קווי תאים אחרים, גם ל-INS-1 יש כמה מאפיינים ייחודיים הקשורים ליתרונות וחסרונות מסוימים. להלן נציין כמה מהם.

יתרונות

היתרונות העיקריים של קו התאים INS-1 הם:

• מאופיין היטב

  INS-1 הוא קו תאים מבוסס ומאופיין היטב. הוא שימש במחקרים רבים. הוא שומר על מאפייניו הפנוטיפיים ועל יכולת הפרשת האינסולין לאורך זמן, ובכך מספק תוצאות ניסוייות אמינות ועקביות.

• מודל לתאי בטא

  תאי INS-1 משמשים לחקר תפקודם של תאי בטא באיי הלבלב, שכן הם מפרישים אינסולין ומגיבים לתנודות ברמות הגלוקוז.

 חסרונות

החסרונות של תאי INS-1 הם:

• מקור לא אנושי

  תאי בטא מסוג INS-1 הם ממקור שאינו אנושי. הם הופקו מאינסולינומה של חולדה. דבר זה עלול לגרום להבדלים ספציפיים למין ולהגביל את היישום הישיר של תוצאות הניסויים לפיזיולוגיה האנושית.

 4. יישומים מחקריים של תאי אינסולינומה של חולדות מסוג INS-1

תאי בטא מסוג INS-1 נמצאים בשימוש נרחב במחקר הסוכרת. להלן מספר יישומים מבטיחים של קו תאים זה.

• מחקרים על הפרשת אינסולין: לתאי INS-1 יש יכולת להפריש אינסולין, ולכן הם משמשים בהרחבה לחקר המנגנונים התאיים הבסיסיים של הפרשת אינסולין. חוקרים בוחנים גורמים חיוניים המעורבים בשחרור אינסולין, כולל חילוף החומרים של הגלוקוז, מסלולי איתות, הורמונים וחומרים פרמקולוגיים. מחקר מצא כי מסלול התלוי בתעלת יונים K+ATP מווסת את הפרשת האינסולין בתאי בטא מסוג INS-1 [2]. בנוסף, מחקרים גילו כי מסלולי GLP-1R ו-AKT/PDX1 מעורבים אף הם בהפרשת האינסולין בתאי אינסולינומה של חולדות מסוג INS-1 [3].
• מחקרים על תפקוד תאי בטא: לתאי INS-1 מאפיינים הדומים לתאי בטא באיי הלבלב, כגון תגובתיות למטבוליזם של גלוקוז והפרשת אינסולין. לפיכך, הם משמשים לחקר התהליכים והתפקודים הפיזיולוגיים של תאי בטא. מחקר שנערך בשנת 2022 השתמש בתאי INS-1 ופיתח מודל לתפקוד לקוי של תאי בטא באמצעות H_₂O_₂. החוקרים בדקו את חיוניות התאים, הפרשת האינסולין וסמנים הקשורים ללחץ חמצוני בתאים אלה בתגובה לטיפול בתרכובות טבעיות [4].
• גילוי ופיתוח תרופות: תאי האינסולינומה של חולדות (INS-1) נמצאים בשימוש נרחב לסינון ולבדיקה של תרכובות או תרופות נגד סוכרת. ניתן להשתמש בהם לחקר ההשפעות הפוטנציאליות של חומרים טיפוליים על הפרשת אינסולין ופרמטרים רלוונטיים אחרים. מחקר מצא כי לוגנין, מרכיב בתרכובת צמחי מרפא סינית, הגן על תפקוד הפרשת האינסולין של תאי INS-1 והפגין השפעות אנטי-סוכרתיות פוטנציאליות. המרכיב תיווך את ההשפעות המיטיבות הללו על ידי עיכוב המעבר הגרעיני של הגן FOXO1 דרך מסלול ה-PI3K/AKT [5]. 

5. פרסומים מחקריים העוסקים בתאי בטא INS-1

להלן מספר פרסומים מחקריים חשובים העוסקים בקו התאים INS-1 של אינסולינומה של חולדות.

אלפא-מנגוסטין משפר את הפרשת האינסולין ומגן על תאי INS-1 מפני נזק הנגרם על ידי סטרפטוזוטוצין

מחקר זה פורסם ב-International Journal of Molecular Sciences בשנת 2018. המחקר הציע כי תרכובת טבעית גבישית צהובה, אלפא-מנגוסטין, מעודדת הפרשת אינסולין בתאי בטא מסוג INS-1 ומגנה עליהם מפני נזק הנגרם על ידי הרעלן סטרפטוזוטוצין, הפוגע בתאי בטא.

הגברת הפרשת האינסולין המושרית על ידי גלוקוז בתאי INS-1 על ידי אפיקטכין אינה תלויה בפעילותו האנטי-חמצונית

מחקר זה פורסם ב-acta pharmacologica sinica בשנת 2018. ממצאי המחקר חשפו כי תרכובת האפיקטכין מעודדת הפרשת אינסולין המושרית על ידי גלוקוז בתאי בטא מסוג INS-1, שתפקודם נפגע עקב חומצות שומן רוויות, באמצעות הפעלת מסלול CaMKII.

גליקוזיד פנילאתנואידי שהתגלה לאחרונה מצמח הסטיביה (Stevia rebaudiana Bertoni) משפיע על הפרשת האינסולין בתאי β של איי לבלב מסוג INS-1 של חולדות

מאמר זה, שפורסם בכתב העת "Molecules" (2019), הציע כי תרכובת טבעית חדשה, גליקוזיד פנילאתנואידי, משפיעה על הפרשת האינסולין בתאי אינסולינומה מסוג INS-1 של חולדות, ולכן יש לה פוטנציאל אנטי-סוכרתי.

Loureirin B מקדם הפרשת אינסולין באמצעות מסלולי GLP-1R ו-AKT/PDX1

מחקר זה פורסם בכתב העת European Journal of Pharmacology (2022). המחקר הציע כי לורירין B, תוצר טבעי, משפר את הפרשת האינסולין בתאי β של איי הלבלב מסוג INS-1 באמצעות ויסות מסלולי AKT/PDX1 ו-GLP-1R.

פעילות אנטי-סרטנית במבחנה של Withania coagulans כנגד תאי סרטן מסוג HeLa, MCF-7, RD, RG2 ו-INS-1 וניתוח פיטוכימי

מאמר זה, שפורסם ב-Integrative Medicine Research (2018), העריך את הפוטנציאל האנטי-סרטני של תמצית Withania coagulans באמצעות תאי סרטן מסוג INS-1.

משאבים עבור קו התאים INS-1: פרוטוקולים, סרטונים ועוד

להלן מספר משאבים מקוונים העוסקים בתאי INS-1:

• תרביות משנה של תאים בתמיסה: סרטון זה מהווה מדריך מקיף לתרבית משנה של תאים הגדלים בתרבויות תמיסה.
• התרבות משנה של תאים דבקים: סרטון זה יסייע לכם ללמוד את הפרוטוקול הכללי להעברת תאים דבקים.

הקישור הבא מכיל את הפרוטוקול לגידול תאי INS-1:

• קו התאים INS-1: אתר זה מכיל את כל המידע אודות תרבית תאי INS-1. הוא כולל מידע על תרבית תאי INS-1 ועל מצעי הקפאה, פרוטוקולים לריבוי תאים, וטיפול בתרבויות INS-1 שהוקפאו ובתרבויות INS-1 מתרבות.

מקורות

1. Acosta-Montalvo, A., et al., ביטוי והפרשה של פפטידים נגזרים מפרוגלוקגון בתאי INS-1 של אינסולינומה בחולדות. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: עמ' 590763.
2. Park, J.E. ו-J.S. Han, תמצית של Portulaca oleracea L. מעודדת הפרשת אינסולין באמצעות מסלול התלוי בתעלת K+ ATP בתאי β בלבלב מסוג INS-1. Nutrition Research and Practice, 2018. 12(3): עמ' 183.
3. פנג, ה., ואח', לורירין B מקדם הפרשת אינסולין דרך מסלולי GLP-1R ו-AKT/PDX1. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: עמ' 175377.
4. Duan, J., et al., סוויטינין וסוויטנוליד מ-Swietenia macrophylla king משפרים את הפרשת האינסולין וממתנים אפופטוזיס בתאי INS-1 המושרים על ידי H₂O₂. Environmental Toxicology, 2022. 37(11): עמ' 2780-2792.
5. Mo, F.-F., et al., השפעה אנטי-סוכרתית של לוגנין באמצעות עיכוב העברה גרעינית של FOXO1 דרך מסלול האיתות PI3K/Akt בתאי INS-1. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 2019. 22(3): עמ' 262.