Giới thiệu

Tế bào AML12, còn được gọi là AML-12, AML 12 và Alpha Mouse Liver 12, là một dòng tế bào gan chuột đã được xác lập vững chắc và được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu y sinh. Wu, Merlino và Fausto đã thiết lập dòng tế bào này vào năm 1994 từ gan của một con chuột chuyển gen biểu hiện quá mức yếu tố tăng trưởng biến đổi alpha (TGF-α) của người, một chất kích thích phân bào mạnh mẽ cho tế bào gan. [1] Khác với tế bào gan nguyên phát, các tế bào AML12 duy trì các chức năng biệt hóa quan trọng — bao gồm sự biểu hiện của peroxisome và các cấu trúc giống ống mật — qua nhiều chu kỳ nhân giống mà không gây ung thư. Sự kết hợp giữa tính ổn định và việc duy trì kiểu hình tế bào gan này đã khiến chúng trở thành nền tảng in vitro được ưa chuộng để nghiên cứu chuyển hóa lipid, bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu, tổn thương gan do hóa chất và thuốc, kháng insulin, và quá trình apoptosis của tế bào gan. Nguồn gốc từ chuột của chúng giúp dễ dàng so sánh trực tiếp với các mô hình động vật chuyển gen và mô hình knockout, mở rộng tính ứng dụng lâm sàng của chúng trong nhiều bối cảnh nghiên cứu bệnh gan khác nhau.

Những điểm chính cần lưu ý

• Các tế bào AML12 là các tế bào gan chuột đã được biệt hóa, không gây ung thư, có nguồn gốc từ chuột chuyển gen TGF-α. [1]
• Chúng vẫn giữ được các đặc điểm đặc trưng của tế bào gan như peroxisome, các cấu trúc giống ống dẫn mật và nồng độ mRNA cao của các protein huyết thanh đặc hiệu gan, mặc dù mức độ biểu hiện của một số trong số này giảm dần khi số lần truyền tế bào kéo dài. [1]
• Dòng tế bào này được sử dụng rộng rãi để mô phỏng bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu, tổn thương gan do thuốc và các rối loạn chuyển hóa lipid.
• Các tế bào AML12 phản ứng với các tín hiệu gan quan trọng, bao gồm TGF-β, TNF, insulin và axit retinoic.
• Tình trạng chưa bị biến đổi của chúng khiến chúng đặc biệt phù hợp để nghiên cứu sinh lý học và độc tính học của tế bào gan bình thường.
• Chúng tương thích với phương pháp chuyển gen bằng adenovirus, oligonucleotide phản nghĩa và các phương pháp chỉnh sửa gen dựa trên CRISPR.
• Phân tích đặc điểm phân tử đã cho thấy một kiểu nhiễm sắc thể bất thường, gần như tứ bội, kèm theo hiện tượng mất biệt hóa một phần; do đó, các tế bào AML12 cần được kết hợp với tế bào gan nguyên phát hoặc các mô hình in vivo đối với các tiêu chí đánh giá yêu cầu chức năng của tế bào gan đã trưởng thành hoàn toàn. [18]

AML12 là gì?

Dòng tế bào AML12 được phân lập từ các tế bào gan của một con chuột đực 5 tháng tuổi (giống CD-1, dòng MT42) mang gen chuyển đổi yếu tố tăng trưởng alpha của người (TGF-α), được điều khiển bởi trình tự khởi động metallothionein 1 có thể được kích hoạt bởi kẽm. Wu, Merlino và Fausto đã thiết lập dòng tế bào này vào năm 1994 và mô tả nó là một dòng tế bào gan tự nhiên bất tử, không bị biến đổi. [1] Các tế bào này mang mã số Cellosaurus CVCL_0140 và đã được xác thực dựa trên hồ sơ tham chiếu STR của chuột gồm 18 dấu hiệu. Bài báo gốc báo cáo thời gian nhân đôi là 37 giờ (36–48 giờ theo dữ liệu của nhà cung cấp), và dữ liệu chuyển mã từ các phân tích microarray đã được công bố rộng rãi. Nghiên cứu ban đầu đã tạo ra hai dòng, AML12 và AML14, cả hai đều được duy trì trong hơn 1,5 năm và qua hơn 80 lần nhân giống. AML12 vẫn giữ được bản sắc tế bào gan và không gây ung thư trong suốt quá trình, mặc dù mức mRNA của một số protein huyết thanh giảm dần theo số lần truyền và có thể được phục hồi bằng cách nuôi cấy trong môi trường không có huyết thanh. Ngược lại, AML14 đã mất biểu hiện của cả các dấu hiệu biệt hóa và mRNA gen chuyển trong quá trình nhân giống kéo dài, với các đặc tính tế bào gan chỉ phục hồi được một phần. [1]

Thông tin về nuôi cấy tế bào AML12

Ưu điểm của các tế bào AML12

Một ưu điểm nổi bật của các tế bào AML12 là chúng duy trì được kiểu hình tế bào gan biệt hóa trong quá trình nuôi cấy lâu dài. Khác với nhiều dòng tế bào ung thư gan, tế bào AML12 có chứa peroxisome và các cấu trúc giống ống dẫn mật, biểu hiện mức mRNA cao của các protein huyết thanh đặc hiệu gan bao gồm albumin, alpha-1-antitrypsin và transferrin, đồng thời tiết ra albumin. [1] Chúng không phát triển trên môi trường agar mềm và không gây ung thư ở chuột nude, khẳng định rằng quá trình bất tử hóa đã diễn ra mà không kèm theo sự biến đổi ác tính về mặt chức năng. Tình trạng không bị biến đổi này là yếu tố then chốt cho các nghiên cứu đòi hỏi hành vi cơ bản phù hợp với sinh lý, chẳng hạn như các nghiên cứu về tín hiệu insulin, chuyển hóa lipid hoặc độc tính gan. Tuy nhiên, ở cấp độ bộ gen, dòng tế bào này đã được chứng minh là mang các dị thường nhiễm sắc thể đáng kể, được thảo luận trong phần Hạn chế. [18]

Các tế bào AML12 có khả năng thích ứng rất cao trong việc thao tác di truyền. Chúng hỗ trợ quá trình biểu hiện gen quá mức dựa trên vectơ adenovirus, như đã được chứng minh trong các nghiên cứu về các tiểu đơn vị của activin. [2] [3] Chúng cũng cho phép biểu hiện gen chuyển ổn định dưới sự điều hòa của tetracycline, từ đó tạo điều kiện cho việc xây dựng các mô hình có thể kích hoạt hoạt động của protein X của virus viêm gan B. [4] Ngoài ra, việc đưa oligonucleotide phản nghĩa vào tế bào đã được thực hiện một cách hiệu quả, khiến các tế bào AML12 trở thành đối tượng phù hợp cho các nghiên cứu nhắm mục tiêu RNA, [5] và các biến thể bị vô hiệu hóa gen dựa trên công nghệ CRISPR/Cas9 đã được tạo ra thành công. [21] Nguồn gốc từ chuột của chúng cho phép kiểm chứng chéo trực tiếp các kết quả thí nghiệm với dữ liệu từ chuột chuyển gen và chuột thiếu gen, qua đó củng cố cầu nối chuyển giao giữa thí nghiệm in vitro và in vivo.

Từ góc độ thực tiễn, các tế bào AML12 phản ứng mạnh mẽ với một loạt các kích thích sinh lý. Các phản ứng đã được ghi nhận bao gồm sự kích hoạt quá trình phiên mã bởi axit retinoic, các chất liên kết với PPARα, TGF-β, TNF và các chất điều hòa con đường insulin. [6] [7] Khả năng phản ứng đa dạng với tín hiệu này giúp dòng sản phẩm này trở nên hữu ích đồng thời trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu, từ đó giảm bớt nhu cầu phải chuyển đổi nền tảng giữa các bối cảnh thí nghiệm.

Những hạn chế của tế bào AML12

Mặc dù có kiểu hình khác biệt, các tế bào AML12 không tương đương với các tế bào gan nguyên phát về mọi khía cạnh chức năng. Một nghiên cứu so sánh tiêu chuẩn giữa các tế bào AML12, HepG2 và THLE-2 về tín hiệu insulin và biểu hiện gen hepatokine đã phát hiện rằng khả năng đáp ứng với insulin của các tế bào AML12 bị suy giảm khi các tế bào này được nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy được khuyến nghị, nhưng lại trở nên tương đương với các tế bào HepG2 khi sử dụng môi trường nuôi cấy thiếu insulin. [8] Nồng độ protein thụ thể insulin trong tế bào AML12 tương tự như trong tế bào HepG2, trong khi đó, tế bào AML12 chỉ biểu hiện mức độ phiên mã thấp hoặc không thể phát hiện được đối với một số enzym gluconeogenesis và hepatokine. Các tác giả kết luận rằng, liên quan đến quá trình gluconeogenesis và biểu hiện hepatokine, các tế bào HepG2 dường như gần gũi hơn với tình trạng trong cơ thể sống mặc dù chúng có nguồn gốc từ khối u. Do đó, thành phần môi trường nuôi cấy và nồng độ của các protein tín hiệu quan trọng cần được xem xét cẩn thận khi sử dụng các tế bào AML12 để mô phỏng tình trạng kháng insulin.

Nguồn gốc từ chuột của các tế bào AML12 cũng dẫn đến những khác biệt vốn có liên quan đến loài so với tế bào gan của người. Các con đường chuyển hóa thuốc, quá trình xử lý lipid và một số phản ứng viêm có sự khác biệt giữa tế bào gan chuột và tế bào gan người. Do đó, các kết quả thu được trên tế bào AML12 cần được đánh giá cẩn thận trước khi suy rộng sang sinh lý học của con người, đặc biệt trong bối cảnh phát triển thuốc, nơi hoạt tính của cytochrome P450 đặc trưng theo loài có thể gây nhiễu cho các kết quả.

Nền di truyền chuyển gen của động vật nguồn — sự biểu hiện quá mức của TGF-α — có thể tác động thêm đến các mẫu biểu hiện gen cơ bản và quá trình truyền tín hiệu của các yếu tố tăng trưởng. Các nghiên cứu tập trung vào sinh học của các thành viên trong họ TGF cần tính đến bối cảnh này khi giải thích dữ liệu.

Một nghiên cứu đặc trưng tích hợp về tế bào di truyền và biểu hiện gen được công bố vào năm 2026 đã xác định rõ hơn các giới hạn của mô hình này. Phương pháp FISH đa màu và phân tích dải màu đa sắc đã tiết lộ một kiểu nhiễm sắc thể phức tạp, gần tứ bội và có độ bất bội cao (81<4n>), kèm theo các sự sắp xếp lại cấu trúc tái diễn, bao gồm del(X)(A3)×2, một nhiễm sắc thể lưỡng tâm dic(X;17), del(17)(D1)×2 và một nhiễm sắc thể phái sinh der(3)t(2;3), cùng với nhiều trường hợp mất và tăng nhiễm sắc thể toàn bộ; cả hai nhiễm sắc thể Y đều đã bị mất mặc dù dòng này có nguồn gốc từ nam giới. [18] Khi các sự mất cân bằng về số lượng bản sao thu được được ánh xạ lên các dải nhiễm sắc thể tương ứng ở người, 57,5–68 % trong số đó trùng lặp với các biến đổi thường xuyên được báo cáo trong ung thư tế bào gan ở người. Phân tích trình tự RNA trong cùng nghiên cứu này đã xác nhận một chương trình phát triển rõ ràng của dòng tế bào gan, nhưng cũng ghi nhận sự mất biệt hóa một phần: biểu hiện albumin ở mức khiêm tốn, các enzym chu trình urê và gluconeogenesis như Cps1, Otc, Pck1 và G6pc ở mức thấp hoặc vắng mặt, và các cytochrome chính tham gia chuyển hóa axit mật và thuốc, bao gồm Cyp7a1 và họ Cyp3a, hầu như không thể phát hiện được, cùng với sự xuất hiện của các dấu hiệu ống dẫn và tế bào tiền thân. Việc không gây ung thư về mặt chức năng do đó không đồng nghĩa với sự ổn định về mặt di truyền. Đối với các tiêu chí đánh giá yêu cầu quá trình chuyển hóa chất ngoại sinh hoàn thiện, xử lý nitơ hoặc tổng hợp axit mật, các tác giả khuyến nghị kết hợp AML12 với tế bào gan nguyên phát, các tổ chức mô phỏng hoặc các mô hình in vivo. Nghiên cứu cũng đã xác định được hai dòng tế bào liên quan, tỷ lệ tương đối của chúng có thể thay đổi theo số lần nhân giống và điều kiện nuôi cấy, củng cố lập luận ủng hộ việc sử dụng các dòng chủ có số lần nhân giống thấp, giới hạn khoảng thời gian nhân giống và xác thực định kỳ so với hồ sơ tham chiếu STR đã được thiết lập. [18]

Xem thông số kỹ thuật đầy đủ và đặt hàng

Ứng dụng

Tế bào chết theo chương trình (apoptosis) và tín hiệu chết tế bào

Tế bào AML12 đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu quá trình apoptosis của tế bào gan do cytokine và các yếu tố tăng trưởng gây ra. Pierce và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng tế bào AML12, giống như tế bào gan trong cơ thể sống, không nhạy cảm với TNF đơn thuần nhưng sẽ trải qua quá trình apoptosis khi TNF được kết hợp với một liều thấp actinomycin D. [9] Nghiên cứu của họ cho thấy quá trình apoptosis do TNF gây ra ở tế bào AML12 liên quan đến sự rối loạn cân bằng oxy hóa-khử, với sự mất NAD(P)H và glutathione xảy ra trước khi tổn thương ty thể, giải phóng cytochrome C và kích hoạt caspase. Tổn thương chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng glutathione trong tế bào, và chất chống oxy hóa alpha-lipoic acid đã ngăn chặn hoàn toàn tổn thương ty thể và quá trình apoptosis. Những phát hiện này đã khẳng định tế bào AML12 là một mô hình dễ nghiên cứu về các cơ chế oxy hóa nằm dưới nền tảng của tổn thương tế bào gan do TNF gây ra.

TGF-β1 là một chất gây apoptosis tế bào gan quan trọng khác được nghiên cứu trong mô hình này. Liao và các cộng sự đã chỉ ra rằng các tế bào AML12 biểu hiện các đặc điểm apoptosis điển hình — sự co lại của chromatin, sự tan rã nhân và sự phân mảnh DNA — khi được xử lý bằng TGF-β1, và quá trình này bị ức chế hoàn toàn bởi cycloheximide, cho thấy sự tổng hợp protein tích cực đóng vai trò trong con đường chết tế bào. [10] Dooley và các cộng sự đã tiếp tục sử dụng các cụm tế bào gan nguyên phát và tế bào AML12 kết hợp để mô tả quá trình chuyển đổi biểu mô-mô liên kết do TGF-β gây ra, cho thấy việc biểu hiện quá mức Smad7 trong tế bào gan làm giảm quá trình xơ hóa do TGF-β trung gian và bảo vệ khỏi tổn thương gan. [11]

Sinh học của các tiểu đơn vị activin cũng đã được đặc trưng hóa trong các tế bào AML12. Wada và các cộng sự phát hiện ra rằng sự biểu hiện quá mức của tiểu đơn vị activin βC thúc đẩy sự tăng sinh và sự sống còn của tế bào AML12, trong khi sự biểu hiện quá mức của tiểu đơn vị βE làm giảm sự tăng sinh và kích hoạt quá trình apoptosis trong điều kiện nồng độ huyết thanh thấp. [2] [3] Tổng hợp lại, các nghiên cứu này nhấn mạnh giá trị của tế bào AML12 trong việc phân tích các tín hiệu cạnh tranh giữa tín hiệu thúc đẩy sự sống còn và tín hiệu thúc đẩy quá trình apoptosis, vốn chi phối số phận của tế bào gan trong các bệnh gan viêm và xơ hóa.

Chuyển hóa lipid và tín hiệu PPAR

Con đường PPARα là một yếu tố điều hòa trung tâm của chuyển hóa lipid ở gan, và các tế bào AML12 đã chứng tỏ tính hữu ích đặc biệt trong việc nghiên cứu sự điều chỉnh của con đường này bởi các tác nhân dược lý. Clemenz và các đồng nghiệp đã sử dụng tế bào AML12 để chứng minh rằng telmisartan – chất ức chế thụ thể angiotensin loại 1 – hoạt động như một chất kích hoạt một phần của PPARα: nó đã kích hoạt gen mục tiêu của PPARα là acyl-CoA synthetase thuộc họ chuỗi dài thành viên 1 (ACSL1) trong các tế bào AML12 của chuột và carnitine palmitoyl transferase 1A (CPT1A) trong các tế bào HepG2 của người, cung cấp cơ sở phân tử cho tác dụng làm giảm triglyceride đã được quan sát lâm sàng của nó. [7] Ở chuột bị béo phì do chế độ ăn, telmisartan làm tăng biểu hiện ACSL1 và CPT1A ở gan và làm giảm đáng kể nồng độ triglyceride trong gan và huyết thanh. Tương tự, Huang và các cộng sự đã chỉ ra rằng fenofibrate, một chất liên kết với PPARα, đã làm tăng biểu hiện thụ thể lipoprotein mật độ thấp (LDL) ở gan trong các tế bào AML12 và phục hồi khả năng gắn kết LDL, với kết quả được xác nhận trên động vật thí nghiệm. [12]

Enzyme aldose reductase (AR) đã được xác định là một yếu tố điều hòa bất ngờ đối với hoạt động của PPARα trong tế bào gan. Qiu và các cộng sự đã chứng minh trên tế bào AML12 rằng việc biểu hiện quá mức AR ức chế mạnh hoạt động của PPARα và làm giảm biểu hiện các gen liên quan đến quá trình oxy hóa axit béo, các tác động này được làm giảm bớt bởi chất ức chế AR chọn lọc zopolrestat. [13] Sự biểu hiện quá mức của AR cũng làm tăng mức độ phosphoryl hóa của PPARα và ERK1/2, và việc ức chế hoạt động của PPARα đã được đảo ngược nhờ ức chế ERK1/2 — từ đó liên kết con đường polyol với sự cân bằng lipid thông qua các cơ chế phụ thuộc vào kinase. Những phát hiện này minh họa cách các tế bào AML12 có thể tiết lộ sự tương tác bất ngờ giữa các con đường chuyển hóa và truyền tín hiệu liên quan đến bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu và các biến chứng gan do tiểu đường.

Nicotinamide-N-methyltransferase (NNMT) là một enzym khác được nghiên cứu trên tế bào AML12 trong bối cảnh điều hòa lipid ở gan. Việc ức chế gen Nnmt bằng phương pháp RNAi trong tế bào AML12 đã gây ra sự tích tụ của S-adenosyl-methionine (SAM) và S-adenosyl-homocysteine, đồng thời làm giảm nồng độ 1-methylnicotinamide (MNAM), kèm theo sự ức chế biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình sinh lipid như Srebf1 và sự giảm đáng kể lượng lipid trung tính tổng — liên kết quá trình chuyển hóa một carbon với quá trình sinh lipid ở gan. [19] Bên cạnh đó, protein TXNDC5 của lưới nội chất đã được xác định là đối tác tương tác của PRDX6 và HSPA9 trong tế bào AML12; sự thiếu hụt TXNDC5 làm giảm nồng độ protein PRDX6 và HSPA9, đồng thời làm giảm đáng kể quá trình peroxy hóa lipid, giảm glutathione và hoạt tính của iPLA2. [20] Dựa trên cùng một mô hình, squalene được nạp vào các hạt nano PLGA đã bảo vệ các tế bào AML12 khỏi stress oxy hóa và stress lưới nội chất theo cơ chế phụ thuộc vào TXNDC5, với sự hấp thu tế bào nhanh chóng và hiệu quả được quan sát thấy ở nồng độ 30 µM — những phát hiện này có liên quan đến các chiến lược điều trị trong tương lai cho bệnh gan nhiễm mỡ. [21]

Tín hiệu insulin và bệnh chuyển hóa

Tế bào AML12 đã được sử dụng như một công cụ in vitro để nghiên cứu tín hiệu insulin và sự rối loạn bệnh lý của nó. Butler và các đồng nghiệp đã sử dụng tế bào AML12 để xác nhận chiến lược oligonucleotide antisense nhắm vào PTEN, một phosphatase lipid có tác dụng ức chế con đường PI3K. Việc chuyển các oligonucleotide phản nghĩa PTEN vào tế bào AML12 đã làm giảm nồng độ mRNA và protein PTEN, đồng thời làm tăng quá trình phosphoryl hóa Akt do insulin kích thích, cung cấp bằng chứng cơ chế trước khi việc tiêm hệ thống vào chuột db/db và ob/ob giúp bình thường hóa nồng độ glucose trong máu. [14] Nghiên cứu này đã minh họa giá trị của các tế bào AML12 như một nền tảng sàng lọc ban đầu cho các can thiệp chuyển hóa nhắm vào tình trạng kháng insulin.

Nghiên cứu so sánh do Sefried và các đồng nghiệp thực hiện đã đánh giá trực tiếp tính phù hợp của tế bào AML12 đối với nghiên cứu tín hiệu insulin và biểu hiện gen hepatokine. [8] Khi so sánh tế bào AML12 với tế bào HepG2 và THLE-2, các tác giả phát hiện ra rằng khả năng đáp ứng cấp tính với insulin ở tế bào AML12 phụ thuộc mạnh mẽ vào thành phần của môi trường nuôi cấy, và rằng tế bào AML12 chỉ biểu hiện mức độ thấp hoặc không thể phát hiện được của một số bản sao gen liên quan đến gluconeogenesis và hepatokine. Sự điều hòa gen phụ thuộc vào PPARδ tương đương giữa AML12 và HepG2, nhưng chỉ có tế bào HepG2 mới tái tạo được sự điều hòa gluconeogenesis gan qua trung gian cAMP. Các tác giả kết luận rằng, đối với các tiêu chí cụ thể này, tế bào HepG2 phản ánh tình trạng trong cơ thể sống (in vivo) sát thực hơn mặc dù có nguồn gốc từ khối u — đây là yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn mô hình nghiên cứu về kháng insulin hoặc bệnh đái tháo đường type 2.

Tomatine đã được đánh giá về khả năng cải thiện chuyển hóa glucose và hô hấp ty thể trong các tế bào AML12 và HepG2 kháng insulin do nồng độ glucose cao gây ra. [22] Tomatine làm tăng tiêu thụ glucose theo liều lượng, phục hồi biểu hiện của protein vận chuyển glucose Glut2 và các gen liên quan đến gluconeogenesis, kích hoạt quá trình phosphoryl hóa AMPK và tăng biểu hiện PGC1α, đồng thời cải thiện tốc độ tiêu thụ oxy, sản xuất ATP và các protein của phức hợp phosphoryl hóa oxy hóa ty thể. Việc ức chế AMPK bằng cả phương pháp di truyền và dược lý đều làm mất đi những lợi ích này, khẳng định vai trò trung tâm của con đường này và xác định tế bào AML12 là một nền tảng hữu ích để sàng lọc các hợp chất tự nhiên có tiềm năng chống đái tháo đường. Những phát hiện này củng cố tầm quan trọng của dòng tế bào này đối với việc nghiên cứu chuyển hóa lipid, kháng insulin và cơ chế bệnh gan nhiễm mỡ.

Nghiên cứu Ung thư Tế bào Gan và Viêm Gan Do Virus

Tình trạng chưa biến đổi của các tế bào AML12 khiến chúng trở thành dòng đối chứng hoặc dòng gốc lý tưởng trong nghiên cứu ung thư tế bào gan (HCC). Lee và các đồng nghiệp đã thiết kế các dòng tế bào AML12 biến đổi, biểu hiện protein X của virus viêm gan B (pX) được điều hòa bởi tetracycline, để tạo ra các mô hình biến đổi do pX trung gian. [4] Bằng cách so sánh dòng con đã biệt hóa và biến đổi (3pX-1) với dòng con đã mất biệt hóa và không biến đổi (4pX-1), các tác giả đã xác định được những thay đổi rõ rệt trong chu kỳ tế bào liên quan đến sự kích hoạt kéo dài của con đường Ras-Raf-MAPK so với con đường JNK, chứng minh cách các tế bào gốc AML12 có thể đóng vai trò là nền tảng được kiểm soát để phân tích các tín hiệu gây ung thư.

Các chất chống ung thư có nguồn gốc thực vật cũng đã được đánh giá trong bối cảnh tế bào gan bằng cách sử dụng tế bào AML12. Choedon và các đồng nghiệp đã thử nghiệm các phân đoạn của mủ khô từ cây Calotropis procera trên dòng tế bào ung thư gan Huh-7, dòng tế bào không phải ung thư gan COS-1 và tế bào gan AML12 chưa biến đổi. Chiết xuất metanol và phân đoạn số 8 của nó đã gây ra tình trạng chết tế bào rộng rãi và phân mảnh DNA ở các tế bào Huh-7 và COS-1, trong khi các tế bào AML12 không bị ảnh hưởng; đồng thời, việc cho uống mủ khô đã bảo vệ hoàn toàn chuột chuyển gen X15-myc khỏi quá trình hình thành ung thư gan. [15] Các thử nghiệm chọn lọc như vậy, sử dụng tế bào AML12 làm tham chiếu tế bào gan không ác tính, là một chiến lược phổ biến để xác định các hợp chất ứng cử viên có độc tính ưu tiên đối với tế bào khối u so với nhu mô gan bình thường.

Tín hiệu axit retinoic (RA), có liên quan đến việc ức chế ung thư gan (HCC), đã được lập bản đồ toàn diện trong tế bào AML12 bằng phân tích microarray cDNA trên 39.000 gen chuột. Mamoon và các cộng sự đã xác định được 15 gen tăng biểu hiện và 3 gen giảm biểu hiện ít nhất gấp đôi sau 3 giờ điều trị bằng all-trans RA, với 26 gen tăng biểu hiện và 48 gen giảm biểu hiện sau 24 giờ. [6] Một nghiên cứu tiếp theo của Ventura-Holman và các cộng sự đã sử dụng phân tích microarray trên các tế bào AML12 được chuyển gen ổn định với v-erbA — một oncoprotein được biết là có tác động tiêu cực chi phối lên các thụ thể axit retinoic — để xác định những gen đáp ứng với RA nào bị ảnh hưởng bởi v-erbA, cũng như các gen được điều hòa bởi v-erbA ở mức độ phiên mã cơ bản, trong đó một số gen có liên quan đến quá trình ung thư hóa. [16]

Căng thẳng oxy hóa và tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu

Tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu (I/R) là một thách thức lâm sàng lớn trong phẫu thuật và cấy ghép gan, và các tế bào AML12 đã được sử dụng để mô hình hóa các cơ chế oxy hóa cơ bản. Haga và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng các tế bào AML12 được đặt trong điều kiện thiếu oxy/tái oxy hóa nhanh chóng phát triển căng thẳng oxy hóa, với nhiều tế bào trải qua quá trình apoptosis. [17] Việc ức chế biểu hiện isoform p66 của ShcA (p66shc) bằng phương pháp RNAi đã làm giảm đáng kể stress oxy hóa tế bào và quá trình apoptosis do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu gây ra, đồng thời mang lại khả năng kháng lại hydrogen peroxide. Sự bảo vệ này là do khả năng loại bỏ ROS được tăng cường chứ không phải do ức chế sự sinh ROS: các protein chống oxy hóa MnSOD và Ref-1 cùng với protein chống apoptosis Bcl-xL đã được điều hòa tăng, trong khi protein thúc đẩy apoptosis FLICE bị điều hòa giảm, còn biểu hiện của catalase vẫn không thay đổi. Những phát hiện này đã xác định p66shc là một mục tiêu điều trị tiềm năng trong tổn thương I/R gan.

Công nghệ oligonucleotide phản nghĩa đã được đặc trưng hóa trong các tế bào AML12 trong bối cảnh tế bào chết do Fas trung gian. Thonberg và các đồng nghiệp đã so sánh sáu oligonucleotide phosphorothioate nhắm vào mRNA của Fas trên tế bào AML12, cho thấy bốn trong số đó làm giảm đáng kể mức mRNA và một oligonucleotide tạo ra một đoạn phân cắt 3′-mRNA ổn định, khớp với trình tự bổ sung của antisense. [5] Nghiên cứu này đã nhấn mạnh rằng tế bào AML12 là một mô hình phù hợp để đánh giá hiệu quả của antisense và để nghiên cứu cơ chế phân hủy RNA do RNase H trung gian trong tế bào gan.

Phân tích toàn diện về tế bào gen và biểu hiện gen đã xác nhận rằng các tế bào AML12 duy trì một chương trình dòng dõi tế bào gan rõ ràng, với sự biểu hiện mạnh mẽ của Hnf4a, Foxa2 và Prox1, protein HNF4α trong nhân, đồng thời không có các dấu hiệu xác định dòng tế bào của tế bào hình sao gan, tế bào ống mật và tế bào Kupffer. [18] Tuy nhiên, cùng bộ dữ liệu này cũng tiết lộ một dấu ấn phiên mã rõ rệt liên quan đến stress và tế bào tiền thân, bao gồm mức biểu hiện rất cao của Spp1/osteopontin, Ccl2 và Plscr1 cùng với các dấu hiệu của tế bào ống như Krt19, Sox9, Hnf1b và Jag1. Mức nền tương tự tế bào tiền thân và thích nghi với tổn thương này khiến AML12 trở thành một mô hình thực tiễn để nghiên cứu căng thẳng nội tại của tế bào gan, tín hiệu viêm và tính dẻo dai biểu mô, miễn là trạng thái nền này được tính đến khi giải thích kết quả trong các nghiên cứu về căng thẳng oxy hóa và độc tính.

Kết luận

Tế bào AML12 vẫn là một trong những mô hình tế bào gan chuột được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu gan, mang lại sự cân bằng độc đáo giữa chức năng tế bào gan biệt hóa và tính ổn định lâu dài trong ống nghiệm. Được thiết lập bởi Wu, Merlino và Fausto vào năm 1994, [1] dòng tế bào này từ đó đã hỗ trợ nghiên cứu về bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu, tổn thương gan do thuốc, chuyển hóa lipid, kháng insulin, apoptosis, ung thư tế bào gan và tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu. Nghiên cứu tiêu chuẩn của Sefried và các cộng sự đã xác định rõ giới hạn của khả năng truyền tín hiệu insulin của dòng tế bào này và cho thấy rằng, đối với các chỉ số liên quan đến gluconeogenesis và hepatokine, tế bào HepG2 thực tế có thể là mô hình gần đúng hơn. [8] Các phân tích cytogenetic và phân tích biểu hiện gen (transcriptomic) gần đây đã ghi nhận một kiểu nhiễm sắc thể gần tứ bội, bất thường về số lượng nhiễm sắc thể (aneuploid) và hiện tượng mất biệt hóa một phần, từ đó đề xuất cần có sự xác nhận bổ sung trên tế bào gan nguyên phát, các mô phôi gan (organoids) hoặc các mô hình in vivo mỗi khi yêu cầu chức năng của tế bào gan trưởng thành hoàn toàn. [18] Khi sử dụng với những lưu ý trên — dù là cho dược lý học PPARα, mô phỏng viêm gan virus hay nghiên cứu stress oxy hóa — tế bào AML12 cung cấp một nền tảng đáng tin cậy, được đặc trưng kỹ lưỡng cho các nghiên cứu sinh học gan dựa trên giả thuyết. Để đặt hàng tế bào AML12 hoặc tìm hiểu về thông số kỹ thuật, vui lòng truy cập cytion.com.

Các công trình nghiên cứu chính

1. Wu JC, Merlino G, Fausto N (1994) Thiết lập và đặc trưng hóa các dòng tế bào gan đã biệt hóa, không bị biến đổi, có nguồn gốc từ chuột chuyển gen cho yếu tố tăng trưởng biến đổi alpha. Tạp chí của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ. PMID: 7904757
2. Wada W, Maeshima A, Zhang YQ (2004) Đánh giá chức năng của tiểu đơn vị betaC của activin trong tế bào gan nuôi cấy. Tạp chí Sinh lý học Hoa Kỳ. Phần Nội tiết và Chuyển hóa. PMID: 15039147
3. Wada W, Medina JJ, Kuwano H (2005) So sánh chức năng của các tiểu đơn vị beta(C) và beta(E) của activin trong tế bào gan AML12. Tạp chí Nội tiết. PMID: 15863943
4. Lee S, Tarn C, Wang WH (2002) Protein X của virus viêm gan B điều hòa khác biệt quá trình tiến triển chu kỳ tế bào ở các dòng tế bào gan X-biến đổi so với dòng không biến đổi (AML12). Tạp chí Hóa sinh Học. PMID: 11756437
5. Thonberg H, Dahlgren C, Wahlestedt C (2004) Sự phân hủy mRNA của Fas do antisense gây ra tạo ra đoạn 3'-mRNA ổn định tại vị trí cụ thể thông qua quá trình cắt bởi exonuclease tại trình tự bổ sung. Tạp chí Oligonucleotides. PMID: 15625917
6. Mamoon A, Ventura-Holman T, Maher JF (2008) Các gen đáp ứng với acid retinoic trong dòng tế bào gan chuột AML 12. Tạp chí Gene. PMID: 18006250
7. Clemenz M, Frost N, Schupp M (2008) Điều hòa gen đích của thụ thể alpha kích hoạt peroxisome (PPAR-α) đặc hiệu gan bởi chất ức chế thụ thể angiotensin loại 1 (ARB) telmisartan. Diabetes. PMID: 18184928
8. Sefried S, Häring HU, Weigert C (2018) Tính phù hợp của các dòng tế bào gan HepG2, AML12 và THLE-2 trong nghiên cứu tín hiệu insulin và biểu hiện gen hepatokine. Open biology. PMID: 30355754
9. Pierce RH, Campbell JS, Stephenson AB (2000) Sự rối loạn cân bằng oxy hóa-khử trong quá trình apoptosis do yếu tố hoại tử khối u (TNF) gây ra trên dòng tế bào gan chuột. Tạp chí American Journal of Pathology. PMID: 10880392
10. Liao JH, Zhou BH, Chai MQ (2001) Cycloheximide ức chế quá trình apoptosis do TGF-beta1 gây ra ở tế bào gan chuột. Tạp chí Dược lý học Trung Quốc. PMID: 11741524
11. Dooley S, Hamzavi J, Ciuclan L (2008) Sự biểu hiện đặc hiệu của Smad7 trên tế bào gan làm giảm quá trình xơ hóa do TGF-beta trung gian và bảo vệ gan khỏi tổn thương. Tạp chí Tiêu hóa. PMID: 18602923
12. Huang Z, Zhou X, Nicholson AC (2008) Sự kích hoạt thụ thể alpha được kích hoạt bởi chất kích thích peroxisome (PPAR-alpha) ở chuột làm tăng biểu hiện của thụ thể lipoprotein mật độ thấp (LDL) ở gan. British Journal of Pharmacology. PMID: 18852694
13. Qiu L, Wu X, Chau JF (2008) Enzyme aldose reductase điều hòa quá trình phosphoryl hóa và hoạt động của thụ thể PPAR-alpha ở gan, từ đó tác động đến cân bằng lipid. Tạp chí Hóa sinh Học. PMID: 18445591
14. Butler M, McKay RA, Popoff IJ (2002) Ức chế đặc hiệu biểu hiện PTEN làm đảo ngược tình trạng tăng đường huyết ở chuột mắc bệnh tiểu đường. Tạp chí Diabetes. PMID: 11916922
15. Choedon T, Mathan G, Arya S (2006) Tính chất chống ung thư và độc tế bào của mủ cây Calotropis procera trên mô hình chuột chuyển gen mắc ung thư tế bào gan. Tạp chí Tiêu hóa Thế giới. PMID: 16688796
16. Ventura-Holman T, Mamoon A, Subauste JS (2008) Điều hòa biểu hiện của các gen do RA điều khiển bởi oncoprotein v-erbA. Gene. PMID: 18775481
17. Haga S, Terui K, Fukai M (2008) Ngăn ngừa tổn thương do thiếu oxy/tái oxy hóa ở tế bào gan thông qua việc loại bỏ p66(shc): tăng biểu hiện các protein chống oxy hóa và chống apoptosis. Tạp chí Gan học. PMID: 18191273
18. Asar DY, Kankel S, Keller DT (2026) Phân tích toàn diện về di truyền tế bào và di truyền học của dòng tế bào gan AML12 (Alpha Mouse Liver 12) ở chuột. Tạp chí Cells. PMID: 41827824
19. Yoda M, Mizuno R, Izumi Y (2023) Nicotinamide-N-methyltransferase điều hòa chuyển hóa lipid thông qua SAM và 1-methylnicotinamide trong dòng tế bào gan AML12. Tạp chí Hóa sinh. PMID: 37014628
20. Bidooki SH, Sánchez-Marco J, Martínez-Beamonte R (2023) Protein TXNDC5 của lưới nội chất tương tác với PRDX6 và HSPA9 để điều hòa chuyển hóa glutathione và quá trình peroxy hóa lipid trong dòng tế bào gan AML12. Tạp chí quốc tế về khoa học phân tử. PMID: 38138960
21. Bidooki SH, Alejo T, Sánchez-Marco J (2022) Các hạt nano chứa squalene bảo vệ hiệu quả dòng tế bào gan AML12 khỏi stress oxy hóa và stress lưới nội chất theo cơ chế phụ thuộc vào TXNDC5. Chất chống oxy hóa. PMID: 35326231
22. Lee YG, Kim D (2025) Tomatine cải thiện quá trình chuyển hóa glucose và hô hấp ty thể trong các dòng tế bào gan kháng insulin AML12 và HepG2 thông qua con đường phụ thuộc vào protein kinase được kích hoạt bởi AMP. Cells. PMID: 40072058