背景[1-3]
IMR-90人胚肺成纖維細胞是一種廣泛應用于生物學和醫(yī)學研究的細胞模型。這些細胞源自16周齡女性胎兒的正常肺組織,具有特定的生物學特性,如能夠合成和分泌大量的細胞外基質成分,如膠原蛋白、彈性蛋白和纖維連接蛋白等。這些特性使得IMR-90人胚肺成纖維細胞成為研究肺部細胞外基質重塑過程的重要工具,對于肺部疾病的治療和預防具有重要意義。
在細胞培養(yǎng)方面,IMR-90細胞系在細胞衰老前可以達到約58次的群體倍增。它們在體外以成纖維狀形態(tài)貼壁生長,表現(xiàn)出許多已分化平滑肌細胞的特征,如肌動蛋白附著位點呈顯著規(guī)則的縱向排列。此外,這些細胞對多種病毒具有敏感性,包括人類脊髓灰質炎病毒1型、2型和3型,水痘-帶狀皰疹病毒,單純皰疹病毒1型和2型,牛痘病毒,人類皰疹病毒5型,以及水泡性口炎病毒。
IMR-90細胞的培養(yǎng)條件包括MEM基礎培養(yǎng)基、10-20%FBS、1%非必需氨基酸和1%雙抗。培養(yǎng)環(huán)境為溫度37°C、氣相95%空氣和5%CO2、濕度70-80%。傳代密度為70-80%,比例為1:2-1:8,換液周期為每2-3天。凍存液配方為90%完全培養(yǎng)基和10%DMSO,凍存后的細胞可以在液氮中長期保存。
IMR-90人胚肺成纖維細胞
IMR-90人胚肺成纖維細胞培養(yǎng)操作
1)復蘇IMR-90人胚肺成纖維細胞:以下細胞培養(yǎng)凍存處理僅供參考,具體操作步驟以隨貨產品說明書為主。
將含有1 mL細胞懸液的凍存管在37℃水浴中迅速搖晃解凍,加4 mL培養(yǎng)基混合均勻。在1000 rpm條件下離心3 min,棄去上清液,加1-2 mL培養(yǎng)基后吹勻。然后將所有細胞懸液加入含適量培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)過夜(或將細胞懸液加入10 cm皿中,加入約8 mL培養(yǎng)基,培養(yǎng)過夜)。第二天換液并檢查細胞密度。
2)IMR-90人胚肺成纖維細胞傳代:如果細胞密度達80%-90%,即可進行傳代培養(yǎng)。
a、棄去培養(yǎng)上清,用不含鈣、鎂離子的PBS潤洗細胞1-2次。
b、加1 mL消化液(0.25%Trypsin-0.53mM EDTA)于培養(yǎng)瓶中,使消化液浸潤所有細胞,棄去消化液,將培養(yǎng)瓶置于37℃培養(yǎng)箱中消化1 min,然后在顯微鏡下觀察細胞消化情況,若細胞大部分變圓并脫落,迅速拿回操作臺,輕敲幾下培養(yǎng)瓶后加少量培養(yǎng)基終止消化。
c、按6-8 mL/瓶補加培養(yǎng)基,輕輕打勻后裝入無菌離心管中,1000 rpm離心4 min,棄去上清液,補加1-2 mL培養(yǎng)液后吹勻。
d、將細胞懸液按1:2比例分到新的含8 mL培養(yǎng)基的新皿中或者瓶中,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
3)IMR-90人胚肺成纖維細胞凍存:待細胞生長狀態(tài)良好時,可進行細胞凍存。下面T25瓶為例;
a、收集細胞及細胞培養(yǎng)液,裝入無菌離心管中,1000 rpm條件下離心4 min,棄去上清液,用PBS清洗一遍,棄盡PBS,進行細胞計數(shù)。
b、根據(jù)細胞數(shù)量加入無血清細胞凍存液,使細胞密度5×106~1×107/mL,輕輕混勻,每支凍存管凍存1mL細胞懸液,注意凍存管做好標識。
c、將凍存管放入-80℃冰箱,24 h后轉入液氮灌儲存。記錄凍存管位置以便下次拿取。
應用[4][5]
IMR-90人胚肺成纖維細胞可以用于EGF誘導人胚肺成纖維細胞衰老的機制研究
研究發(fā)現(xiàn)EGF能夠誘導IMR-90人胚肺成纖維細胞發(fā)生衰老,所以本課題主要對EGF誘導IMR90細胞衰老的機制進行了探究。
研究方法與結果:在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)EGF能夠誘導IMR-90人胚肺成纖維細胞發(fā)生衰老。首先,細胞生長曲線和Brd U摻入實驗證明了EGF處理抑制了IMR90細胞的生長。通過觀察,發(fā)現(xiàn)經(jīng)EGF處理的細胞呈現(xiàn)出衰老細胞的表征,SA-β-gal染色和DAPI染色的結果表明EGF誘導IMR90細胞發(fā)生了衰老。在此基礎上,免疫熒光和免疫印跡技術的檢測結果顯示,53BP1凝集點形成,γH2A.X和53BP1蛋白水平上調,表明EGF處理引發(fā)了DNA損傷反應;p38、p-p38、p53、p-p53、p21和p16蛋白水平上調,表明EGF激活了衰老相關信號通路。在探究EGF誘導IMR90細胞衰老的機制的過程中,Ras-GTP assay和免疫印跡的結果表明EGF刺激之后,細胞內的Ras-GTP、p-ERK1/2蛋白水平上調,EGF激活了細胞內的Ras信號通路;利用慢病毒敲減BRaf抑制了EGF引起的細胞衰老。
因此,推測EGF是通過激活Ras-Raf-MEK-ERK通路誘導IMR-90人胚肺成纖維細胞發(fā)生衰老的。此外,還發(fā)現(xiàn)EGF誘導IMR-90人胚肺成纖維細胞衰老與細胞周期相關,處于G2/M期的細胞更容易被EGF誘導發(fā)生衰老。研究結論與意義:綜合以上研究內容,發(fā)現(xiàn)EGF通過激活EGFR下游的Ras信號通路,引起細胞內DNA損傷反應和衰老相關信號通路的激活,導致IMR90細胞的衰老。這些研究成果豐富了人們對EGF生物學功能的認知,有助于推動EGF誘導細胞衰老的機制的研究。
參考文獻
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[4]Baicalein increases cisplatin sensitivity of A549 lung adenocarcinoma cells via PI3K/Akt/NF-κB pathway[J].Meiling Yu;;Benquan Qi;;Wu Xiaoxiang;;Jian Xu;;Xiaolin Liu.Biomedicine&Pharmacotherapy,2017
[5]沈明香.EGF誘導人胚肺成纖維細胞衰老的機制研究[D].江蘇大學,2019.