Información básica del glioblastoma humano U251MG
El glioblastoma humano U251MG es una línea celular derivada de pacientes con glioblastoma (GBM), utilizada principalmente para la investigación del cáncer. La línea celular U251MG presenta las siguientes características:
1. Origen y características: La línea celular U251MG se deriva del tejido cerebral de un paciente masculino de 75 años, específicamente un astrocitoma de grado III-IV. Estas células son similares a fibroblastos, polimórficas y crecen adheridas al paredón. La morfología celular es diversa y usualmente aparece polygonal o similar a fibroblasto bajo condiciones de cultivo.
2. Condiciones de cultivo: El medio de cultivo para las células U251MG es usualmente medio DMEM, que contiene una mezcla del 10% de suero fetal bovino (FBS) y 1% de antibióticos [6]. Las condiciones de crecimiento son 95% aire y 5% dióxido de carbono, con una temperatura de 37℃. La relación de paso es generalmente de 1:2 a 1:3, y el periodo de paso es de 2-3 días.
3. Expresión génica y marcadores:Las células U251MG expresan diversos marcadores moleculares, como PDGFR alpha, EGFR y GFAP. Estos marcadores ayudan a confirmar las características de astrocitos en las células. Además, las células U251MG también mostraron reacciones positivas a marcadores de astrocito tales como GFAP, S100 β, y vimentina [5].
4. Áreas de aplicación: Las células U251MG se utilizan ampliamente en investigación del cáncer, especialmente en el estudio de los mecanismos del glioblastoma, cribado de fármacos y edición genética. Debido a su propiedad de transfección fácil, las células U251MG también han sido utilizadas para estudiar el crecimiento y expresión de células tumorales.
5. Congelación y transporte: La fórmula de solución de congelación para células U251MG es usualmente 90% medio básico, 10% FBS y 10% DMSO [2]. La condición de congelación es almacenamiento en nitrógeno líquido, que es efectivo por un largo tiempo.
Solución de criopreservación de células no programadas de grado GMP (exclusivamente para células inmunes, libre de componentes derivados de proteínas/suero/animales)
6. Precauciones: Las células U251MG son para propósitos de investigación científica únicamente y no deben ser utilizadas para diagnóstico clínico o tratamiento. Cuando se publican artículos de investigación o resultados, los usuarios deben indicar el origen de la línea celular y cumplir con las leyes y regulaciones pertinentes.
El glioblastoma humano U251MG es un modelo experimental importante utilizado ampliamente en el estudio del glioblastoma, con fuentes claras, condiciones de cultivo específicas y diversos campos de aplicación.
¿Cuál es el perfil detallado de expresión génica de la línea celular humana U251MG?
El perfil detallado de expresión génica de la línea celular humana U251MG puede analizarse utilizando diversos métodos. La línea celular U251MG utilizó tecnología CRISPR en estudios de knockout génicos y logró el knockout de los genes RSK1 y RSK2 mediante el diseño de secuencias gRNA dirigidas a estos dos genes [7]. Además, los perfiles de expresión celular se analizaron mediante experimentos con chips de microarray. La integridad de las muestras de RNA se verificó utilizando Agilent 2100 Bioanalyzer, y los chips hibridados fueron escaneados usando Affymetrix Gene Chip Array Scanner 3000-7G para extraer datos de intensidad de expresión y almacenarlos como un archivo CEL. Normalizar archivos CEL usando el algoritmo SST-RMA-GENE-FULL y realizar análisis de expresión diferencial [7].
Además, se ha reportado que la línea celular U251MG expresa genes como PDGFR alpha, EGFR y GFAP. La expresión de estos genes puede variar bajo diferentes condiciones experimentales, pero son una de las características importantes de esta línea celular.
¿Cuáles son los casos de aplicación específicos de la línea celular U251MG en investigación del glioblastoma?
La línea celular U251MG tiene un amplio rango de aplicaciones en el estudio del glioblastoma. Aquí hay varios casos de aplicación específicos:
La línea celular U251MG se utilizó para estudiar resistencia a temozolomida (TMZ). Adaptando gradualmente la concentración de TMZ, se obtuvo una variante de célula resistente al fármaco U251MG-R. Estas líneas celulares se utilizan para estudiar mecanismos de resistencia y explorar nuevas estrategias terapéuticas, como el estudio de miR-204 revertiendo resistencia a temozolomida [11].
Utilizar la línea celular U251MG para pruebas de apoptosis y necrosis para evaluar los efectos de diferentes fármacos sobre células de glioblastoma. Por ejemplo, en el estudio de la interacción entre Nb206 y TUFM, se utilizó el kit Annexin V-FITC/Propidium Iodide para realizar pruebas de apoptosis y necrosis en células U251MG con el fin de observar el efecto de Nb206 sobre la supervivencia celular [9].
La línea celular U251MG se utilizó para cribar fármacos antitumorales potenciales. Por ejemplo, estudios sobre los efectos de glucosinolatos (SFN) en células U251MG han mostrado que SFN puede inhibir significativamente la tasa de supervivencia de células U251MG, inducir apoptosis y suprimir su capacidad invasiva [15]. Además, OM (brucina oxidada) también mostró efectos antitumorales significativos sobre células U251MG, inhibiendo efectivamente proliferación e invasión e induciendo apoptosis [10].
Los investigadores investigaron el papel de miR-218 en células de glioblastoma mediante la construcción de una línea celular estable U251MG transfectada con miR-218. Los resultados indican que miR-218 inhibe la proliferación de células de glioblastoma a través de la vía de señalización YY1/p53 [12]. De manera similar, miR-340 también se construyó como una línea celular de expresión estable para estudiar su papel predictivo en glioblastoma [13].
La línea celular U251MG se utilizó para establecer un modelo xenógrafa y estudiar la sensibilidad de poblaciones de células de glioblastoma no diferenciadas a agentes antitumorales. Por ejemplo, las células U251MG-P1 se utilizaron para evaluar la sensibilidad al cisplatino, y los liposomas M-CTX Fc unidos fueron diseñados para encapsular cisplatino con el fin de mejorar la eficacia antitumoral [14].
¿Cómo optimizar las condiciones de cultivo de células U251MG para mejorar su estabilidad y eficiencia experimental?
Con el fin de optimizar las condiciones de cultivo de células U251MG y mejorar su estabilidad y eficiencia experimental, se pueden realizar ajustes desde los siguientes aspectos:
1. Selección y composición del medio de cultivo:
Según la referencia [16], las células U251MG se cultivan típicamente en medio DMEM suplementado con 10% suero fetal bovino (FBS), penicilina y estreptomicina. Además, añadir aminoácidos no esenciales MEM y agentes antifúngicos como anfotericina B también puede considerarse para asegurar el soporte nutricional integral y prevenir contaminación.
En algunos experimentos, se utilizó medio DMEM/F12 de alta glucosa y se suplementó con 10% suero fetal bovino inactivado por calor y 1% solución penicilina estreptomicina [21]. Esta fórmula de medio puede ser más adecuada para ciertas necesidades experimentales específicas, por lo que el medio apropiado puede seleccionarse según los objetivos experimentales específicos.
2. Control del entorno de cultivo:
Las células deben cultivarse bajo condiciones de 37℃, 5% CO2, y humedad controlada [16]. Estas condiciones ayudan a mantener el estado fisiológico y la actividad metabólica de las células.
Para estudios que requieren modelos de cultivo tridimensional, puede utilizarse el método de gota colgante para formar esferas celulares [16]. Este método ayuda a simular el microambiente tumoral in vivo y mejorar la relevancia biológica de los experimentos.
3. Densidad celular y tiempo de estratificación:
Las células deben ser estratificadas cerca de la confluencia, típicamente alrededor del 80% [19]. Esto puede evitar la muerte celular o inhibición de crecimiento causada por sobrecrecimiento.
Durante la estratificación, se utilizó solución de tripsina EDTA 0.25% e incubada a 37℃C para promover la separación celular [19]. Esto ayuda a mantener la integridad y actividad de las células.
4. Frecuencia de cambio de medio:
Cambiar el medio de cultivo cada 2-3 días para asegurar que las células reciban nutrición suficiente y eliminación oportuna de desechos metabólicos [18,19]. El cambio frecuente del medio de cultivo ayuda a mantener el estado de salud de las células y la precisión de los resultados experimentales.
5. Pruebas de viabilidad y estabilidad celular:
Detectar regularmente la viabilidad celular utilizando análisis de viabilidad Alamar blue [19]. Este método puede monitorear el estado de crecimiento de las células en tiempo real y su respuesta a tratamientos experimentales.
La tasa de supervivencia celular puede medirse mediante ensayo de reducción MTT para evaluar los efectos de diferentes compuestos o tratamientos sobre las células [18].
6. Transfección y edición génica:
Para experimentos que requieren edición genética o transfección, se puede utilizar Lipofectamine 3000 u otros reactivos de transfección para la operación [21]. Elegir métodos y reactivos de transfección apropiados puede mejorar la eficiencia de transfección y estabilidad celular.
Al utilizar tecnología CRISPR para edición genética, se pueden establecer líneas celulares estables mediante clasificación FACS [17]. Este método asegura la adquisición de líneas celulares homocigotas con las mutaciones génicas deseadas.
¿Qué tan efectiva es la línea celular U251MG en cribado de fármacos y cuáles son sus ventajas e inconvenientes comparados con otras líneas celulares de glioblastoma?
La línea celular U251MG ha mostrado eficacia significativa en cribado de fármacos, pero tiene ciertas ventajas e inconvenientes comparados con otras líneas celulares de glioblastoma (GBM).
Ventajas:
1. Alta expresión de TUFM: Estudios han mostrado que el nivel de expresión de TUFM (un microRNA) en líneas celulares U251MG es significativamente mayor que en tejidos de control, lo que puede hacerla más sensible en ciertos cribados de fármacos [9].
2. Reactividad a múltiples compuestos: En experimentos de cribado de fármacos, las líneas celulares U251MG exhiben reactividad diferente a diversos compuestos dirigidos y fármacos quimioterapéuticos. Por ejemplo, Nb206 inhibió significativamente la proliferación de células U251MG de una manera dependiente de dosis [9]. Además, la línea celular U251MG tiene baja resistencia a temozolomida (TMZ), haciéndolas un modelo ideal para estudiar el mecanismo de resistencia a TMZ [8].
3. Arresto del ciclo celular: La línea celular U251MG tiene una tasa de retención celular hasta del 90% en la fase G2/M, indicando que son particularmente sensibles a ciertos tratamientos de fármacos, como SynB1-ELP-DOXO y cisplatino libre [23].
inferioridad:
1. Problema de resistencia al fármaco: Aunque la línea celular U251MG tiene alta sensibilidad a TMZ, su sublínea resistente exhibe resistencia química significativa, especialmente bajo condiciones de neuroesfera, con valores de IC50 aumentados significativamente [27]. Esto significa que en experimentos a largo plazo, la resistencia al fármaco puede limitar su aplicación.
2. Heterogeneidad celular: La línea celular U251MG exhibe alta heterogeneidad celular, lo que puede afectar la reproducibilidad y fiabilidad de los resultados de cribado de fármacos. Por ejemplo, poblaciones celulares bajo diferentes condiciones pueden exhibir reactividad diferente al fármaco [26].
3. Diferencias de expresión génica: Comparado con otras líneas celulares GBM, la línea celular U251MG tiene diferencias en ciertas expresiones génicas. Por ejemplo, la alta expresión de proteínas FREM2 y SPRY1 en células U251MG puede afectar los resultados del cribado de fármacos [25].
La línea celular U251MG tiene ventajas significativas en cribado de fármacos, especialmente en alta expresión de TUFM y reactividad a múltiples compuestos. Sin embargo, su resistencia al fármaco e heterogeneidad celular también plantean desafíos.
¿Cuáles son los avances de investigación más recientes sobre la línea celular U251MG?
El progreso de investigación reciente sobre línea celular U251MG puede explicarse detalladamente desde los siguientes aspectos:
Los investigadores lograron knock out el gen PLEKHG5 en células U251-MG y validaron este proceso mediante análisis de PCR genómico e inmunohistoquímica. Los resultados mostraron que después del knockout, la expresión del gen PLEKHG5 en las células disminuyó significativamente y la morfología celular cambió, perdiendo su forma típica espárrago y cilios, y el tiempo de división celular se prolongó significativamente. Además, el estudio también encontró que la acumulación de autofagosomas en las células aumentó significativamente después del knockout, lo cual fue correlacionado con una disminución significativa en los niveles de proteína LAMP-1. Estos cambios pueden estar relacionados con la proliferación y supervivencia de células tumorales [30].
Se llevaron a cabo múltiples análisis proteómicos y transcriptómicos sobre la línea celular U251-MG. Las proteínas en lisados celulares fueron aisladas e identificadas utilizando técnicas SDS-PAGE e inmunoblotting. Además, se evaluó la activación de la actividad de Luciferasa por NF - κ B mediante transfección transitoria de células U251-MG, y se realizaron experimentos GST-RBD pulldown para evaluar la actividad específica de RhoA. Estos experimentos revelaron el estado de metilación del promotor MGMT y realizaron análisis de secuencia usando el kit Therascreen MGMT Pyro [30].
El estudio analizó los cambios ultraestructurales de células U251 bajo diferentes tratamientos de fármacos utilizando microscopía electrónica de transmisión (TEM), e identificó tres características que representan diferentes vías de muerte celular: apoptosis, autofagia y necrosis celular. Especialmente el aumento de expresión de caspasa-3 y caspasa-8 indica la activación de la vía apoptótica. Además, el estudio también investigó la activación del sustrato PARP-1 de caspasa-3 [29].
El estudio investigó el efecto de GDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro) sobre la expresión de cadherina proN y tasa de supervivencia celular en células U251MG. Los resultados mostraron que después del tratamiento con GDNF, los niveles de expresión de cadherina proN en membrana y citoplasma de células U251MG aumentó significativamente, mientras que la tasa de supervivencia de las células también mejoró [32].
La empresa Shanghai Gene Chemical sintetizó cuatro secuencias de shRNA para transfección en células U251 MG y llevó a cabo experimentos de proliferación celular. Los resultados mostraron que diferentes concentraciones de TNF - α stimularon la proliferación de células U251MG dentro de 24 horas, con 10 ng/mL TNF - α smostrando el mejor efecto. Además, el estudio también evaluó la relación entre ANXA1 y Ki-67, así como la significancia de expresión de ANXA1 y variables patológicas clínicas [28].
La investigación encontró que RC-7 tiene un efecto inhibitorio significativo sobre la tasa de supervivencia celular de células U251MG a concentraciones de 12.5 nM y 50 nM, y RC-7 actúa principalmente sobre las mitocondrias de las células. Esto indica que RC-7 tiene efectos inhibidores significativos sobre el crecimiento celular e induce apoptosis en células U251MG [20].
El estudio investigó los efectos de compuestos de la serie Hirsutinolite sobre actividad de Stat3 y su impacto sobre diversas proteínas. A través del análisis de distribución del ciclo celular y análisis de inmunoblotting proteico, se encontró que células U251MG tratadas con Cmpd1 exhibieron cambios significativos en el ciclo celular y niveles de expresión proteica [31].
El análisis de célula simple utilizando tecnología C1 Fluidigm reveló las características persistentes de células U251 después del tratamiento con temozolomida (TMZ), e identificó cuatro genes clave asociados a ello: CHI3L1, FAT2, HB-EGF y KLK5. Las funciones de estos genes pueden estar relacionadas con inflamación, remodelado tisular extracelular y mecanismos de resistencia tumoral al fármaco [8].
Las capacidades de crecimiento, proliferación, migración e invasión de líneas celulares U-251 MG y U-87 MG con knockdown estable del gen USP32 se observaron mediante diversos métodos de biología celular, tales como ensayo de formación de colonias, incorporación EdU, citometría de flujo y ensayo Transwell.
Referencias
1. Protocolos de cultivo celular in vitro tridimensional (3D) para mejorar la investigación del glioblastoma. [PMID: 36753513]
2. Efectos de exosomas extracelulares de glioma sobre proliferación y apoptosis celular mediante miR-125b. Liu Yanting et al. [2021-09-27]
3. Tratamientos de dosis baja de Astaxantina desencadenan la hormesis de células astroglioma humanas al Regular hacia arriba la Cinasa Dependiente del Ciclo Celular y Regular hacia abajo la Proteína Supresora de Tumores P53. [PMID: 33086722]
4. Organoides derivados de pacientes con Glioblastoma bio-bancados como un modelo de Medicina de Precisión para estudiar la inhibición de Invasión. [PMID: 34639060]
5. Caracterización y comparación de modelos de glioblastoma humanos. [PMID: 35922758]
6. Subunidad reguladora de ribonucleótido reductasa M2 impulsa resistencia TMZ en glioblastoma mediante modulación de producción dNTP. [PMID: 37196077]
7. RSK1 y RSK2 quinasas serina/treonina regulan diferentes programas de transcripción en cáncer. [PMID: 36684450]
8. Heterogeneidad Celular y Cooperatividad en Células Persistidoras de Glioma bajo Tratamiento con Temozolomida. [ PMID: 35693929]
9. Nanocuerpo anti-TUFM específico de glioblastoma para inmunoimagen in vitro y targeting de células madre cancerígenas. [PMID: 29707108]
10. Oximatrina induce arresto del ciclo celular y apoptosis e suprime la invasión de células humanas de glioblastoma a través de la vía de señalización EGFR/PI3K/Akt/mTOR y STAT3.[PMID: 29989652]
11. miR-204 revierte resistencia a temozolomida e inhibe fenotipos de células iniciadoras cancerígenas al degradar FAP-α en glioblastoma. [PMID: 29725461]
12. miR-218 inhibe la proliferación de células humanas de glioma mediante regulación hacia abajo de Yin Yang 1. [PMID: 29138857]
13. miR-340 predice supervivencia de glioblastoma y modula rasgos clave del cáncer mediante regulación hacia abajo de NRAS. [PMID: 26799668]
14. Targeting Células de Glioblastoma que expresan CD44 con Liposomas encapsulando Doxorrubicina y mostrando Fusión Proteica Chlorotoxin-IgG. [PMID: 29495404]
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16. Esferoides de melanoma conteniendo dermis artificial como un enfoque alternativo a modelos in vivo.[PMID: 35580698]
17. Perturbación epigenómica de nuevos potenciadores EGFR reduce capacidad proliferativa e invasiva de glioblastoma y aumenta sensibilidad a temozolomida. [PMID: 37803333]
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27. KHDRBS3 facilita autorenovación y resistencia a temozolomida de líneas celulares de glioblastoma. [PMID: 39413902]
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29. Nuevo Candidato Prodrogo Basado en Platino para Quimioterapia y su Efecto Sinérgico con Hadronterapia: Nueva Estrategia para Tratar Glioblastoma. [PMID: 33828444]
30. PLEKHG5 regula autofagia, supervivencia y expresión MGMT en U251‑MG células de glioblastoma. [PMID: 33318498]
31. Serie Hirsutinolida Inhibe Actividad Stat3, Altera GCN1, MAP1B, Hsp105, G6PD, Vimentina, TrxR1 e Importin α-2 Expresión, e Induce Efectos Antitumorales contra Glioma Humano. [PMID: 26331426]
32. Regulación de enlazamiento de cadherina proN precursora y FGFR1 por GDNF aumenta viabilidad celular U251MG. [PMID: 29750313]
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