Giới thiệu

Tế bào HMC3, còn được gọi là Human Microglia Clone 3, CHME-3 hoặc CHME3, là một trong những dòng tế bào microglia của người được sử dụng rộng rãi nhất trong nghiên cứu thần kinh học. Dòng tế bào này được thiết lập vào năm 1995 bởi Janabi, Peudenier, Héron và các cộng sự thông qua quá trình bất tử hóa phụ thuộc vào kháng nguyên T lớn của SV40 trên các đại thực bào có nguồn gốc từ não phôi người. [1] Các tế bào HMC3 vẫn giữ được các đặc tính cốt lõi của tế bào vi thần kinh, bao gồm sự biểu hiện liên tục của phân tử trung gian liên kết canxi ion hóa Iba-1 và sự biểu hiện của các kháng nguyên MHC loại II do interferon-gamma kích thích. [2] [3] Với tư cách là các tế bào miễn dịch bẩm sinh thường trú của hệ thần kinh trung ương, tế bào microglia đóng vai trò trung gian then chốt trong các bệnh viêm thần kinh, bệnh Alzheimer và các bệnh thoái hóa thần kinh khác. Do đó, các tế bào HMC3 đóng vai trò như một nền tảng in vitro dễ kiểm soát ở người để nghiên cứu quá trình kích hoạt tế bào microglia, các chất bảo vệ thần kinh, nhiễm virus thần kinh và môi trường vi mô của khối u glioblastoma.

Những điểm chính cần lưu ý

• Các tế bào HMC3 là các tế bào microglia não thai nhi người được bất tử hóa thông qua quá trình chuyển gen kháng nguyên T lớn của virus SV40.
• Dòng tế bào này biểu hiện Iba-1 liên tục và tăng biểu hiện MHC loại II khi được kích thích bởi interferon-gamma; các báo cáo về biểu hiện của CD14, CD11b và CD68 có sự khác biệt giữa các phòng thí nghiệm và cần được xác minh đối với từng lô cụ thể.
• Tế bào HMC3 là một mô hình in vitro được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các bệnh viêm thần kinh, bệnh Alzheimer và các bệnh thoái hóa thần kinh.
• Dòng tế bào này dễ bị nhiễm nhiều loại vi-rút thần kinh, bao gồm vi-rút Zika, vi-rút gây bệnh Borna loại 1, vi-rút chikungunya và vi-rút rhinovirus.
• Các tế bào HMC3 biểu hiện NOX4 một cách liên tục và tạo ra các gốc tự do oxy, do đó chúng có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu về stress oxy hóa.
• Dòng tế bào này đã được ứng dụng trong các nghiên cứu về môi trường vi mô của khối u glioblastoma, dược lý học thuốc và nghiên cứu về khung vật liệu sinh học.
• Interleukin-1 beta — dù dùng đơn lẻ hay kết hợp với interferon-gamma — là chất kích thích viêm hiệu quả nhất trong dòng tế bào này; phản ứng với LPS tương đối khiêm tốn, trong khi TNF-alpha và oxit nitric hầu như không xuất hiện.

HMC3 là gì?

HMC3 (mã số Cellosaurus CVCL_II76) là một dòng tế bào microglia người biến đổi gen, được phân lập từ não thai nhi ở tuần thai thứ 8–10. Giới tính của người hiến tặng không được xác định. Người hiến tặng không mắc bất kỳ bệnh lý nào. Dòng tế bào này được Janabi và các đồng nghiệp thiết lập vào năm 1995 thông qua quá trình chuyển gen vào các nuôi cấy tế bào đại thực bào não phôi nguyên phát bằng một plasmid mã hóa kháng nguyên T lớn của SV40, tạo ra bốn dòng tế bào microglia liên tục, trong đó dòng số 3 trở thành dòng được sử dụng rộng rãi nhất. [1] Các tế bào biến đổi vẫn giữ được các đặc tính của đại thực bào như khả năng bám dính và hoạt tính esterase không đặc hiệu, đồng thời có khả năng thực bào các hạt zymosan, mặc dù hoạt tính thực bào vẫn ở mức thấp. Các tế bào này tự sản sinh interleukin-6, và lượng interleukin-6 được sản sinh tăng thêm sau khi được kích thích bằng interleukin-1 alpha. [1] Một tổng quan tài liệu có hệ thống toàn diện năm 2018 do Dello Russo và các cộng sự thực hiện đã tổng hợp các dữ liệu đặc trưng hiện có về dòng tế bào này và làm rõ một điểm gây nhầm lẫn quan trọng: cùng một dòng tế bào này đã được lưu hành dưới các tên gọi CHME3, C13-NJ và CHME-5. [3] Bài đánh giá kết luận rằng, bất kể tên gọi được sử dụng là gì, các tế bào này đều có đặc điểm kháng nguyên và chức năng tương tự nhau và nên được coi là một mô hình thí nghiệm duy nhất — đồng thời cảnh báo rằng một số mẫu CHME-5 đang lưu hành đã được phát hiện bị nhiễm chéo với tế bào u thần kinh đệm của chuột. Dòng tế bào HMC3 (ATCC CRL-3304) đã được ATCC xác thực không gặp phải sự mơ hồ này.

Thông tin về nuôi cấy tế bào HMC3

Các tế bào HMC3 có khả năng thích nghi tốt với các loại môi trường cơ bản khác nhau: chúng đã được nuôi cấy thành công trong các môi trường EMEM, MEM và DMEM:Ham’s F12, mỗi loại đều được bổ sung 10% huyết thanh. [3] Tuy nhiên, sự lựa chọn này không mang tính trung lập về kiểu hình. Dello Russo và các cộng sự đã báo cáo rằng mức sản sinh các gốc tự do oxy ở trạng thái cơ bản thấp hơn đáng kể ở các tế bào được nuôi cấy trong môi trường MEM hoặc DMEM:F12 so với trong môi trường EMEM, cho thấy kiểu hình nghỉ ngơi ít hoạt hóa hơn. [3] Do đó, các nhà nghiên cứu khi so sánh dữ liệu giữa các phòng thí nghiệm nên ghi lại loại môi trường nuôi cấy đã sử dụng cùng với số lần nhân giống.

Ưu điểm của tế bào HMC3

Các tế bào HMC3 cung cấp một mô hình tế bào vi thần kinh đệm người dễ tiếp cận một cách độc đáo trong bối cảnh hiện nay, khi rất khó thu được tế bào vi thần kinh đệm nguyên phát của người với số lượng đủ lớn để phục vụ nghiên cứu quy mô lớn. Dòng tế bào này phát triển bám dính và rất dễ duy trì. Điều quan trọng là, các tế bào này biểu hiện Iba-1 liên tục, điều chỉnh tăng MHC loại II để đáp ứng với interferon-gamma, và — trong nguồn dự trữ đã được ATCC xác thực — phiên mã các gen đặc trưng của tế bào vi mô được xác định gần đây hơn là CX3CR1, CSF1R, P2RY12 và TMEM119 — những gen này được xác định gần đây, cung cấp một mô hình thay thế đã được xác nhận về mặt sinh học cho tế bào microglia nguyên phát của người. [2] [3] Những đặc tính này khiến các tế bào HMC3 trở thành một nền tảng được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về cơ chế bệnh lý của các bệnh viêm thần kinh, vốn đòi hỏi vật liệu tế bào hoàn toàn từ người, có khả năng tái tạo và mở rộng quy mô.

Một ưu điểm khác của tế bào HMC3 là khả năng phản ứng với một nhóm các tác nhân gây viêm đã được xác định. Chất kích thích hiệu quả nhất đối với interleukin-6 là interleukin-1 beta, chất này làm tăng mức giải phóng cơ bản lên đến 50 lần và có tác dụng hiệp đồng với interferon-gamma; LPS và các peptit amyloid beta gây ra sự gia tăng khiêm tốn hơn, phụ thuộc vào nồng độ. [3] Hồ sơ phản ứng có mức độ và có thể tái tạo này cho phép thực hiện các thí nghiệm phụ thuộc vào nồng độ và theo diễn biến thời gian — những thí nghiệm khó thực hiện được trên các mẫu tế bào nguyên phát. Khả năng đáp ứng của chúng đối với cả các kích thích gây viêm và chống viêm — bao gồm các chất dược lý như rapamycin và dexmedetomidine — càng mở rộng thêm tính ứng dụng của chúng trong dược lý học thuốc và việc sàng lọc các chất bảo vệ thần kinh. [4] [5] Các tế bào này cũng dễ bị nhiễm nhiều loại vi-rút thần kinh, nhờ đó mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng trong nghiên cứu về bệnh truyền nhiễm thần kinh.

Những hạn chế của tế bào HMC3

Là một dòng tế bào biến đổi, các tế bào HMC3 mang kháng nguyên T lớn SV40, chất này mang lại tính bất tử nhưng cũng làm thay đổi một số khía cạnh sinh học tế bào so với tế bào microglia nguyên phát. Li và các đồng nghiệp đã báo cáo các mẫu biểu hiện bất ngờ của các đồng dạng NOX — NOX4 dồi dào nhưng hầu như không có mRNA NOX2 — điều này trái ngược với các tế bào microglia nguyên phát và hạn chế tính hữu dụng của dòng tế bào này như một mô hình cho phản ứng bùng nổ hô hấp qua trung gian NOX2. [2] [3] Do đó, các nhà nghiên cứu cần xác minh xem con đường sinh học cụ thể đang được nghiên cứu có được tái hiện chính xác trong dòng tế bào này hay không trước khi đưa ra những kết luận chung về cơ chế.

Còn ba hạn chế khác cần được lưu ý. Thứ nhất, danh mục các chất trung gian gây viêm chưa đầy đủ: Các tế bào HMC3 chỉ tiết ra một lượng rất nhỏ cytokine chống viêm IL-10 (trong khoảng vài pg/ml), sản xuất rất ít hoặc không sản xuất TNF-alpha, dù là tự phát hay sau khi bị kích hoạt gây viêm, và cho thấy mức IL-6 tăng cao liên tục do các gốc tự do oxy phụ thuộc vào NOX4. [2] [3] Thứ hai, và trái ngược rõ rệt với tế bào microglia ở loài gặm nhấm, các tế bào HMC3 ở trạng thái nghỉ không biểu hiện iNOS; đồng thời, không quan sát thấy sự kích hoạt iNOS cũng như sự tích tụ nitrite có thể đo lường được sau khi kích thích bằng LPS, LPS kết hợp với interferon-gamma, IL-1 beta hoặc TNF-alpha. [3] Do đó, các nghiên cứu tập trung vào trục oxit nitric không được mô hình này phản ánh đầy đủ.

Thứ ba, dòng tế bào này được tạo ra từ mô não thai nhi, có nghĩa là đặc điểm phiên mã và chức năng của nó có thể khác biệt so với các trạng thái của tế bào vi mô xuất hiện ở người trưởng thành liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh ở giai đoạn cuối đời. Các nhà nghiên cứu mô phỏng bệnh Alzheimer hoặc bệnh Parkinson ở người trưởng thành nên giải thích dữ liệu thu được từ HMC3 cùng với các hệ thống tế bào vi mô nguyên phát ở người trưởng thành hoặc được tạo ra từ tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) khi có thể. Cuối cùng, các báo cáo về hồ sơ dấu hiệu bề mặt không hoàn toàn nhất quán: trong khi Li và các đồng nghiệp mô tả Iba-1 và CD14 luôn hiện diện cùng với CD11b, CD68 và MHC loại II có thể được kích hoạt bởi interferon-gamma, [2] cả mô tả ban đầu của Janabi và các cộng sự [1] và dữ liệu phân tích tế bào bằng phương pháp đo lưu lượng tế bào do Dello Russo và các cộng sự công bố đối với chủng ATCC CRL-3304 cho thấy các tế bào ở trạng thái nghỉ không biểu hiện CD14 và CD11b, và cả hai dấu hiệu này đều không được kích hoạt bởi interferon-gamma. [3] Các yếu tố như dòng kháng thể, môi trường nuôi cấy và số lần truyền đều ảnh hưởng đến các kết quả đo này; hiện tượng trôi dạt di truyền trong quá trình truyền liên tiếp đã được ghi nhận đối với các dòng liên tục nói chung; do đó, việc biểu hiện dấu hiệu cần được xác nhận tại phòng thí nghiệm thay vì chỉ dựa trên giả định.

Xem thông số kỹ thuật đầy đủ và đặt hàng

Các ứng dụng của tế bào HMC3

Viêm thần kinh và kích hoạt tế bào microglia

Nghiên cứu về các bệnh viêm thần kinh là ứng dụng được phát triển rộng rãi nhất của tế bào HMC3. Li và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng tế bào HMC3 biểu hiện NOX4 một cách cấu trúc, dẫn đến việc sản sinh liên tục các gốc tự do và biểu hiện IL-6 kéo dài — một phát hiện đã định vị các tế bào này như một mô hình cho tình trạng viêm thần kinh mãn tính, mức độ nhẹ. [2] Tình trạng viêm mãn tính này phản ánh các khía cạnh của quá trình kích hoạt tế bào vi mô được quan sát thấy trong các tình trạng thoái hóa thần kinh, cung cấp một cơ sở tham chiếu phù hợp cho các nghiên cứu can thiệp.

Một nghiên cứu có ảnh hưởng của Baek và các cộng sự đã phân tích ức chế miền bromodomain BET trong tế bào HMC3 bằng phương pháp giải trình tự RNA. [6] Các tác giả đã chỉ ra rằng chất ức chế BET JQ1 làm giảm phản ứng viêm và di chuyển của tế bào HMC3 được kích hoạt bởi LPS, đồng thời xác định cơ chế: LPS kích hoạt yếu tố phiên mã IRF1, vốn trực tiếp điều hòa các gen liên quan đến chemokine, cytokine, các gen được kích thích bởi interferon và các gen liên quan đến di chuyển; JQ1 làm giảm đáng kể mức độ biểu hiện của IRF1 cùng với các gen mục tiêu của nó. Việc ức chế biểu hiện gen IRF1 đã tái tạo được hiệu ứng này và ức chế quá trình di chuyển của tế bào vi mô. [6] Công trình này đã xác lập trục BET–IRF1 là một mục tiêu có thể điều trị bằng thuốc trong quá trình viêm thần kinh của tế bào vi mô ở người và chứng minh tính phù hợp của tế bào HMC3 cho các nghiên cứu can thiệp dược lý ở cấp độ cơ chế.

Các mẫu phân tử liên quan đến tổn thương ti thể cũng được nghiên cứu trong dòng tế bào này. Nasi và các đồng nghiệp phát hiện ra rằng việc kích thích bằng DNA ty thể và cardiolipin làm tăng stress oxy hóa tế bào trong các tế bào HMC3, trong khi đáng chú ý là không kích hoạt được phản ứng gây viêm cổ điển: biểu hiện HLA-DR không được điều chỉnh tăng lên và cả sự tiết TNF-alpha lẫn IL-6 đều không tăng. [7] Các tác giả giải thích hiện tượng này là một cơ chế điều hòa nội sinh có thể hạn chế sự hoạt hóa của tế bào microglial. Tách biệt, Cappoli và các cộng sự đã chỉ ra rằng chất ức chế mTOR rapamycin lại làm tăng biểu hiện và giải phóng IL-6 trong các tế bào HMC3 được kích hoạt bằng hỗn hợp interferon-gamma/IL-1 beta, đồng thời làm giảm sản xuất các gốc tự do oxy — thách thức các giả định về tác dụng chống viêm của rapamycin trong các tế bào miễn dịch cư trú trong não người. [4] Các nghiên cứu này tổng hợp lại chứng minh rằng các tế bào HMC3 là một hệ thống nhạy cảm, có liên quan đến con người, để phân tích các con đường phân tử cơ bản của các bệnh viêm thần kinh.

Mô hình hóa bệnh Alzheimer và các bệnh thoái hóa thần kinh

Các tế bào HMC3 đã trở thành một công cụ quan trọng để mô hình hóa vai trò của tế bào vi mô trong bệnh Alzheimer. Một nghiên cứu đặc trưng ban đầu do Lindberg và các đồng nghiệp thực hiện trên dòng tế bào này với tên gọi CHME3 đã xác định rằng amyloid beta(1–40) mới được hòa tan gây ra sự gia tăng giải phóng IL-6 phụ thuộc vào liều lượng cùng với sự suy giảm khả năng sống còn phụ thuộc vào liều lượng. [8] Hormone kích thích tế bào hắc tố alpha (α-MSH) không làm thay đổi phản ứng IL-6 do amyloid beta gây ra, nhưng làm tăng sự giải phóng IL-6 cơ bản theo liều lượng, một tác động được cho là do các phân loại thụ thể melanocortin MCR3 hoặc MCR5 gây ra. [8] Công trình này đã chứng minh tế bào HMC3 là một nền tảng dễ sử dụng để nghiên cứu mối quan hệ giữa các peptit amyloid beta và các phản ứng viêm của tế bào microglia, vốn đóng vai trò trung tâm trong cơ chế bệnh sinh của bệnh Alzheimer.

González-Prieto và các đồng nghiệp đã nghiên cứu CX3CR1 — thụ thể duy nhất của chemokine thần kinh CX3CL1 — trong bệnh Alzheimer. [9] Sản xuất CX3CR1 tăng lên ở vỏ não của chuột 5xFAD và các mẫu não người mắc bệnh Alzheimer, và việc sử dụng reboxetine — một chất ức chế tái hấp thu noradrenaline — đã làm tăng sản xuất này thêm nữa trong cơ thể sống. Ngược lại, việc áp dụng trực tiếp noradrenaline vào các tế bào HMC3 và tế bào vi mô chuột nguyên phát lại ức chế sản xuất CX3CR1. [9] Các tác giả kết luận rằng phản ứng của tế bào microglia đối với noradrenaline có thể bị thay đổi khi thiếu các neuron sản xuất CX3CL1 hoặc các yếu tố phi microglia khác — một ví dụ minh họa cách các tế bào HMC3 có thể cô lập một phản ứng tự chủ của tế bào và từ đó làm rõ đóng góp của bối cảnh mô rộng lớn hơn.

Nghiên cứu về dexmedetomidine của Li và các đồng nghiệp đã sử dụng các tế bào HMC3 được kích thích bằng LPS và ATP làm mô hình viêm thần kinh do inflammasome NLRP3 điều khiển, có liên quan đến bệnh Alzheimer. [5] Dexmedetomidine ức chế sự giải phóng IL-1β và IL-18 thông qua chuỗi phản ứng c-Fos/NLRP3/caspase-1, từ đó xác định được một trục chống viêm mới về mặt cơ chế trong tế bào microglia của con người. Các tế bào HMC3 cũng được sử dụng làm mô hình để nghiên cứu sự phân cực của tế bào microglia khi phản ứng với các chiết xuất thực vật chứa phytoestrogen, từ đó mở rộng hơn nữa tính hữu ích của chúng trong việc phát hiện thuốc điều trị bệnh thoái hóa thần kinh. [10] [11]

Vi-rút học và Nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương

Các tế bào HMC3 đã chứng tỏ tính linh hoạt cao trong việc nghiên cứu nhiễm trùng thần kinh do virus, nhờ nguồn gốc từ người và vai trò của chúng như một mô hình cho hàng phòng thủ đầu tiên của tế bào microglia trong hệ thần kinh trung ương. Martinez Viedma và Pickett đã so sánh phản ứng của tế bào microglia HMC3 và tế bào nhau thai JEG-3 đối với nhiễm virus Zika bằng cách phân tích biểu hiện của 84 gen miễn dịch bẩm sinh và thích ứng tại các thời điểm 24 và 72 giờ sau khi nhiễm. [12] Hai loại tế bào này cho thấy các tập hợp gen biểu hiện khác biệt rõ rệt, và phân tích con đường tín hiệu chỉ ra rằng tín hiệu TLR7/8 bị ức chế trong các tế bào microglial trong khi được kích hoạt trong các tế bào nhau thai — một sự khác biệt sau đó đã được kiểm chứng bằng các thí nghiệm siRNA. Nghiên cứu này đã xác định tế bào HMC3 là một nền tảng phù hợp cho phân tích biểu hiện gen giữa vật chủ và tác nhân gây bệnh trong vi rút học hệ thần kinh trung ương.

Zhang và các đồng nghiệp đã sử dụng các tế bào HMC3 bị nhiễm BoDV-1 để chứng minh rằng miR-146a tạo điều kiện cho sự nhân lên của virus bằng cách ức chế trục tín hiệu miễn dịch bẩm sinh IRAK1/TRAF6/NF-κB. [13] Phát hiện này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế mà một loại virus RNA có tính thần kinh cao tránh được các phản ứng kháng virus của tế bào microglia. Trong một mô hình nhiễm trùng riêng biệt, Angel-Ambrocio và các đồng nghiệp đã chứng minh lần đầu tiên rằng rhinovirus ở người hoàn thành toàn bộ chu kỳ virus trong tế bào HMC3, xác định tế bào vi mô là một kho dự trữ tế bào tiềm năng cho các biến chứng hệ thần kinh trung ương liên quan đến rhinovirus. [14] Dòng tế bào này cũng hỗ trợ sự nhân lên của virus chikungunya mà không làm mất khả năng sống đáng kể cho đến 72 giờ sau khi nhiễm. [19]

Sharma và các đồng nghiệp đã xác định prohibitin 1/2 là thụ thể xâm nhập tiềm năng của virus sốt xuất huyết type 3 trong tế bào microglia CHME-3 — tên gọi khác của HMC3 — thông qua các phương pháp thử nghiệm liên kết protein bằng phương pháp phủ virus, phân tích proteomics bằng LC-MS/MS, ức chế bằng siRNA và đồng miễn dịch kết tủa. [15] Đáng chú ý, sự phụ thuộc tương tự cũng được phát hiện ở các tế bào thần kinh SH-SY5Y nhưng không thấy ở các tế bào astroglial U-87 MG, cho thấy rằng con đường xâm nhập này là đặc trưng cho từng loại tế bào. Tổng hợp lại, các nghiên cứu vi-rút học này nhấn mạnh rằng tế bào HMC3 là một mô hình tế bào vi mô thần kinh người có thể áp dụng rộng rãi để nghiên cứu cơ chế bệnh sinh và các chiến lược trốn tránh miễn dịch của các vi-rút thần kinh.

Môi trường vi mô của khối u glioblastoma

Các tế bào HMC3 đã được sử dụng làm mô hình microglia liên quan đến u não để nghiên cứu cách các tế bào u glioblastoma tận dụng kiểu hình viêm của microglia. Li và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng việc nuôi cấy chung các tế bào u glioblastoma kháng temozolomide với tế bào HMC3 thúc đẩy quá trình phân cực M2 của tế bào HMC3 và làm tăng tiết các cytokine thúc đẩy sự hình thành khối u là TGF-β và IL-6. [16] Quá trình phân cực này có liên quan đến mạch lncRNA SNHG15/miR-627-5p/CDK6, và chất ức chế CDK4/6 palbociclib đã làm giảm các dấu hiệu M2 đồng thời khắc phục tình trạng kháng temozolomide trong các mô hình cấy ghép dị chủng có nguồn gốc từ bệnh nhân.

Những phát hiện này khẳng định vai trò của tế bào HMC3 như một mô hình người phù hợp để nghiên cứu sự đóng góp của tế bào vi mô vào môi trường vi mô ức chế miễn dịch của u glioblastoma. Khả năng mô phỏng sự tương tác giữa tế bào vi mô và u glioblastoma trong ống nghiệm bằng cách sử dụng tế bào HMC3 cung cấp một hệ thống dễ kiểm soát để xác định các mục tiêu điều trị nhằm giải quyết đồng thời tình trạng kháng thuốc của tế bào khối u và sự trốn tránh miễn dịch. [16]

Các chất bảo vệ thần kinh và dược lý học

Các tế bào HMC3 đã được sử dụng rộng rãi để sàng lọc các chất bảo vệ thần kinh và mô tả cơ chế hoạt động của chúng trong tế bào microglia của con người. Martínez Leo và Segura Campos đã đánh giá các phân đoạn peptit từ hạt cây Salvia hispanica về hoạt tính bảo vệ thần kinh trên tế bào HMC3, và phát hiện rằng phân đoạn 1–3 kDa làm giảm 51,3% sự sản sinh các gốc tự do oxy phản ứng (ROS) và giảm sự giải phóng oxit nitric, TNF-alpha và IL-6, với hiệu quả bảo vệ tổng thể là 79,0%. [17] Loại nghiên cứu này minh họa cách các tế bào HMC3 cho phép sàng lọc nhanh chóng và phù hợp với con người các hợp chất hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ thực phẩm.

Ma'arif và các cộng sự đã tiến hành hai nghiên cứu liên quan bằng cách sử dụng tế bào HMC3 để đánh giá các phytoestrogen có nguồn gốc thực vật từ lá Marsilea crenata. Phân đoạn n-butanol làm giảm sự biểu hiện MHC loại II trong các tế bào được kích hoạt bởi interferon-gamma, phù hợp với việc ức chế kích hoạt M1 cổ điển, mặc dù mối quan hệ liều–phản ứng được báo cáo là không đơn điệu. [10] Chiết xuất ethanol 96% làm tăng biểu hiện của dấu hiệu M2 là Arginase-1; cùng nghiên cứu này cũng báo cáo sự giảm biểu hiện của thụ thể estrogen beta (ERβ) đã được kích hoạt ở nồng độ 125 và 250 ppm, một kết quả mâu thuẫn với chính tiêu đề của bài báo và nên được xem là chưa được làm rõ. [11] Cả hai nghiên cứu đều tận dụng quy trình phân cực interferon-gamma đã được đặc trưng rõ ràng trên tế bào HMC3 để điều tra khả năng bảo vệ thần kinh của phytoestrogen trong tình trạng viêm thần kinh sau mãn kinh.

Trong lĩnh vực vật liệu sinh học và kỹ thuật mô, Venkateswarlu và các đồng nghiệp đã sử dụng các tế bào HMC3 sống được nuôi cấy trên ma trận khung điện xoắn để phát triển quy trình hình ảnh thể tích thời gian thực cho các dao động canxi trong tế bào chất bằng cách sử dụng kính hiển vi đồng tiêu quét laser. [18] Công trình này đã mở rộng ứng dụng của tế bào HMC3 vượt ra ngoài dược lý học cổ điển sang thử nghiệm vật liệu sinh học thế hệ mới, minh họa tính linh hoạt của dòng tế bào này trong các bối cảnh công nghệ đa dạng trong nghiên cứu thần kinh học.

Kết luận

Tế bào HMC3 — dòng tế bào microglia người số 3 — đã khẳng định vị thế là mô hình in vitro nền tảng cho các bệnh viêm thần kinh, bệnh Alzheimer, các bệnh thoái hóa thần kinh, vi-rút học hệ thần kinh trung ương, nghiên cứu môi trường vi mô của khối u glioblastoma và phát hiện các tác nhân bảo vệ thần kinh. Có nguồn gốc từ mô não thai nhi người và được bất tử hóa bằng phương pháp chuyển gen SV40, dòng tế bào này biểu hiện các dấu hiệu microglial quan trọng và phản ứng với một loạt các kích thích viêm, dược lý và nhiễm trùng đã được xác định. Các nghiên cứu như công trình về chất ức chế BET của Baek và các đồng nghiệp đã chứng minh khả năng của dòng tế bào này trong việc xác định các mục tiêu có thể điều trị bằng thuốc trong quá trình viêm thần kinh của tế bào vi mô người. Từ các nghiên cứu cơ chế cơ bản về các loài oxy phản ứng (ROS) và tín hiệu inflammasome NLRP3 đến các thử nghiệm sàng lọc ứng dụng về các chất bảo vệ thần kinh có nguồn gốc thực vật và thử nghiệm vật liệu sinh học dựa trên khung giá đỡ, tế bào HMC3 mang lại tính linh hoạt vượt trội — miễn là các hạn chế đã được ghi nhận liên quan đến TNF-alpha, oxit nitric và sinh học NOX2 được xem xét khi thiết kế thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm một mô hình tế bào microglia người đã được xác thực, có khả năng mở rộng và hoàn toàn từ người sẽ thấy tế bào HMC3 là một nguồn tài nguyên quý giá để nâng cao hiểu biết về miễn dịch não và các bệnh lý liên quan. Để đặt mua tế bào HMC3 hoặc yêu cầu thêm thông tin về thông số kỹ thuật sản phẩm, vui lòng truy cập cytion.com.

Các công bố chính

1. Janabi N, Peudenier S, Héron B (1995) Thiết lập các dòng tế bào microglia người sau khi chuyển gen kháng nguyên T lớn của SV40 vào các nuôi cấy nguyên phát của tế bào microglia phôi thai. Tạp chí Neuroscience Letters. PMID: 7478261
2. Li B, Bedard K, Sorce S (2009) Sự biểu hiện của NOX4 trong tế bào microglia người dẫn đến việc sản sinh liên tục các gốc tự do oxy và biểu hiện liên tục của IL-6. Journal of innate immunity. PMID: 20375612
3. Dello Russo C, Cappoli N, Coletta I (2018) Dòng tế bào microglia người HMC3: Hiện trạng nghiên cứu ra sao? Một đánh giá hệ thống tài liệu. Tạp chí Viêm thần kinh. PMID: 30200996
4. Cappoli N, Mezzogori D, Tabolacci E (2019) Chất ức chế kinase mTOR rapamycin làm tăng biểu hiện và giải phóng cytokine gây viêm interleukin 6, qua đó điều chỉnh quá trình hoạt hóa của các tế bào microglia ở người. Tạp chí EXCLI. PMID: 31645839
5. Li H, Zhang X, Chen M (2018) Dexmedetomidine ức chế phản ứng viêm trong tế bào microglia khi bị kích thích bởi LPS và ATP thông qua chuỗi phản ứng c-Fos/NLRP3/caspase-1. Tạp chí EXCLI. PMID: 29743866
6. Baek M, Yoo E, Choi HI (2021) Chất ức chế BET làm giảm phản ứng viêm và sự di chuyển của tế bào trong dòng tế bào microglia HMC3 của người. Báo cáo khoa học. PMID: 33893325
7. Nasi M, De Gaetano A, Bianchini E (2020) Các mẫu phân tử liên quan đến tổn thương ty thể kích thích sản sinh các gốc tự do oxy trong tế bào microglia của người. Molecular and cellular neurosciences. PMID: 32828963
8. Lindberg C, Hjorth E, Post C (2005) Sự sản sinh cytokine bởi dòng tế bào microglia ở người: tác động của beta-amyloid và hormone kích thích tế bào hắc tố alpha. Nghiên cứu độc tính thần kinh. PMID: 16371321
9. González-Prieto M, Gutiérrez IL, García-Bueno B (2021) Sự sản xuất CX3CR1 ở tế bào microglia tăng lên trong bệnh Alzheimer và được điều hòa bởi noradrenaline. Glia. PMID: 32662924
10. Ma'arif B, Mirza DM, Hasanah M (2020) Hoạt tính chống viêm thần kinh của phân đoạn n-butanol từ Marsilea crenata Presl. trên dòng tế bào microglia HMC3. Tạp chí Sinh lý học và Dược lý học Cơ bản và Lâm sàng. PMID: 31967965
11. Ma'arif B, Agil M, Laswati H (2020) Sự gia tăng biểu hiện Arg1 và ERβ được kích hoạt trong tế bào microglia HMC3 do sự cảm ứng của chiết xuất 96% ethanol từ lá Marsilea crenata Presl. Tạp chí sinh lý học và dược lý học cơ bản và lâm sàng. PMID: 31981453
12. Martinez Viedma MDP, Pickett BE (2018) Phân tích các tác động khác nhau của nhiễm virus Zika trên nhau thai và tế bào microglia. Tạp chí Viruses. PMID: 30453684
13. Zhang X, Guo Y, Xu X (2019) miR-146a thúc đẩy sự nhân lên của virus bệnh Borna 1 thông qua con đường tín hiệu IRAK1/TRAF6/NF-κB. Nghiên cứu virus. PMID: 31330207
14. Angel-Ambrocio AH, Bautista-Carbajal P, García-León ML (2020) Tế bào microglia HMC3 rất dễ bị nhiễm virus Rhinovirus. Virus research. PMID: 32768491
15. Sharma A, Vasanthapuram R, M Venkataswamy M (2020) Prohibitin 1/2 trung gian cho sự xâm nhập của Dengue-3 vào các tế bào u thần kinh đệm ở người (SH-SY5Y) và tế bào microglia (CHME-3). Tạp chí khoa học y sinh. PMID: 32306962
16. Li Z, Zhang J, Zheng H (2019) Điều chỉnh mạch lncRNA SNHG15/CDK6/miR-627 bằng palbociclib giúp khắc phục tình trạng kháng temozolomide và giảm sự phân cực M2 của tế bào microglia liên quan đến u thần kinh đệm trong u não đa dạng. Tạp chí Nghiên cứu Ung thư Th sperimental & Lâm sàng: CR. PMID: 31462285
17. Martínez Leo EE, Segura Campos MR (2020) Tác dụng bảo vệ thần kinh của các phân đoạn peptit từ Salvia hispanica đối với sự điều hòa phản viêm của tế bào microglia HMC3. Tạp chí Hóa sinh Thực phẩm. PMID: 32207175
18. Venkateswarlu K, Suman G, Dhyani V (2020) Hình ảnh ba chiều và định lượng dao động canxi tế bào chất theo thời gian thực trong các tế bào microglia được nuôi cấy trên ma trận điện xoắn bằng kính hiển vi quét laser đồng tiêu. Công nghệ sinh học và kỹ thuật sinh học. PMID: 32557561
19. Qadri SW, Kumar N, Santhoshkumar R (2022) Nhiễm virus Chikungunya trên dòng tế bào microglial người CHME-3 để nghiên cứu cơ chế bệnh lý thần kinh của virus Chikungunya. Tạp chí Vi-rút học thần kinh. PMID: 35352315