CLS will be called Cytion
Fastest deliveries on the market
> 800 well characterized cell lines
Worldwide service – one hand, one partner
Visit cytion.com for your cell line needs

HCT116-Zelllinie: Eine Säule in der Darmkrebsforschung

DieHCT116-Zelllinie ist ein Eckpfeiler in der Erforschung von Darmkrebs und bietet unschätzbare Einblicke in die Pathogenese der Krankheit und potenzielle therapeutische Möglichkeiten. HCT116 ist für seine Nützlichkeit in der Krebsforschung und für pharmakologische Untersuchungen bekannt und ermöglicht entscheidende Studien zum Tumorverhalten und zur Wirksamkeit von Medikamenten.

Ursprünge und grundlegende Merkmale von HCT116-Zellen

Das Verständnis der Wurzeln und grundlegenden Eigenschaften von HCT116-Zellen, wie z. B. ihrer morphologischen Merkmale, ihrer genetischen Ausstattung und ihrer zellulären Dimensionen, ist für Forscher, die Studien mit dieser Zelllinie durchführen, unerlässlich.

  • Herkunft und genetische Landschaft: HCT116-Zellen stammen aus dem Kolon eines 48-jährigen kaukasischen Mannes, bei dem Darmkrebs diagnostiziert wurde, und weisen eine Mutation in Codon 13 (G13D) des KRAS-Gens auf, das Teil des RAS/RAF/MEK/ERK-Signalwegs ist. Diese spezielle Mutation ist entscheidend für die onkogene Transformation dieser Zellen, was ihre Bedeutung für die Krebsforschung unterstreicht.

  • Morphologie und Wachstumseigenschaften: HCT116-Zellen weisen eine epithelähnliche Morphologie auf und wachsen in der Regel in Monolayer-Kulturen, können aber auch Sphäroide mit Durchmessern von 150-400 µm bilden. Diese Anpassungsfähigkeit in den Wachstumsmustern unterstreicht ihre Vielseitigkeit in verschiedenen Versuchsanordnungen.

  • Chromosomales Profil: Die chromosomale Zusammensetzung von HCT116-Zellen ist nahezu diploid, wobei etwa 70 % der Zellpopulation 45 Chromosomen aufweisen. Bemerkenswert ist eine wiederkehrende Amplifikation in den langen Armen der Chromosomen 8, 10, 16 und 17, während das Chromosom Y fehlt, was zu ihrer einzigartigen genomischen Signatur beiträgt.

Vergleichende Analyse: HCT116 vs. HT29 Zelllinien

Vergleicht man HCT116 mit HT29, einer anderen menschlichen Kolorektalkarzinom-Zelllinie, so zeigen sich deutliche Unterschiede in ihrem onkogenen Potenzial und ihrer Differenzierungsfähigkeit:

  • Onkogene Aggressivität und Differenzierung: HCT116-Zellen zeichnen sich durch ihre hohe onkogene Aggressivität und ihr begrenztes Differenzierungspotenzial aus, was sie zu einem Modell für die Untersuchung aggressiver Tumorphänotypen macht. Im Gegensatz dazu sind HT29-Zellen in der Lage, sich in enterozytenähnliche und mucinproduzierende Linien zu differenzieren, was ein kontrastreiches Modell darstellt, das verschiedene Aspekte der Biologie von Darmkrebs nachahmt.

Dieses vergleichende Verständnis der HCT116- und HT29-Zelllinien bereichert das Instrumentarium, das den Forschern zur Verfügung steht, und ermöglicht nuanciertere Untersuchungen der vielschichtigen Natur des Darmkrebses.

Im Dickdarm wachsende präkanzeröse Polypen.

Umgang mit HCT116-Zellen

Verdopplungszeit:

Die Verdopplungszeit für HCT116-Krebszellen liegt zwischen 25 und 35 Stunden.

Adhärent oder in Suspension:

Die HCT116-Kolon-Krebszelllinie ist adhärent, d. h. die Zellen wachsen in Monolayern.

Aussaatdichte:

Für HCT116-Zellen wird eine Aussaatdichte von 2 x104 Zellen/cm2 empfohlen. Für die Subkultivierung sollten die Zellen nach einem 1x PBS-Waschgang mit Accutase-Lösung abgelöst werden. Nach dem Zentrifugieren wird das Zellpellet in frischem Wachstumsmedium resuspendiert und in eine neue Flasche überführt.

Wachstumsmedium:

McCoys 5a-Medium, ergänzt mit 3,0 g/L L-Glucose, 1,5 mM L-Glutamin, 3,0 g/L NaHCO3 und 10 % fötalem Rinderserum, ist optimal für die Kultivierung von HCT116-Zellen. Es ist ratsam, das Medium 1 bis 2 Mal pro Woche zu erneuern.

Wachstumsbedingungen (Temperatur,CO2):

Die Kultivierung erfolgt in einem befeuchteten Inkubator bei 37°C und einer 5%igenCO2-Atmosphäre.

Lagerung:

HCT116-Zellen können bei Temperaturen unter -150°C entweder in der Dampf- oder Flüssigphase von Flüssigstickstoff gelagert werden.

Einfrierverfahren und -medium:

Verwenden Sie für die Kryokonservierung das Medium CM-1 oder CM-ACF. Es wird ein Einfrierverfahren mit kontrollierter Geschwindigkeit empfohlen, das eine allmähliche Temperaturabnahme von 1 °C pro Minute ermöglicht, was zur Erhaltung der Lebensfähigkeit der Zellen beiträgt.

Auftauprozess:

HCT116-Zellen in einem 37°C warmen Wasserbad auftauen. Nach Zugabe des Wachstumsmediums zentrifugieren, um die Reste des Einfriermediums zu entfernen. Resuspendieren Sie das Zellpellet in frischem Medium und kultivieren Sie es in neuen Fläschchen.

Biologische Schutzstufe:

Stufe 1

Semikonfluente HCT116-Zellen, 20- und 10-fache Vergrößerung.

HCT116-Zelllinie: Vorteile und Beschränkungen

In diesem Abschnitt des Artikels werden die Vorteile und Einschränkungen der HCT116-Krebszelllinie erläutert.

Vorteile der HCT116-Zelllinie

Dieser Abschnitt befasst sich mit der HCT116-Zelllinie, hebt ihre zentrale Rolle in der Krebsforschung hervor, insbesondere bei der Untersuchung von Darmkrebs, und erörtert die ihr innewohnenden Vorteile.

Vorteile der HCT116-Zelllinie

Die HCT116-Zelllinie zeichnet sich in der Krebsforschung durch mehrere entscheidende Vorteile aus:

  • Kolorektales Krebsmodell: Sie dient als weithin anerkanntes In-vitro-Modell für Darmkrebs, die dritthäufigste Krebsart weltweit. Aufgrund ihrer Eignung zur Nachahmung von menschlichem Darmkrebs ist sie von unschätzbarem Wert für das Verständnis der Krebsbiologie und die Prüfung therapeutischer Strategien.

  • Homogenität: Bemerkenswerterweise weisen etwa 70 % der HCT116-Zellen ein einheitliches genetisches Profil auf, was eine relativ homogene Population darstellt. Diese Homogenität ist von entscheidender Bedeutung für Studien, die sich auf die Genexpression, zelluläre Signalwege und die Bewertung der Wirksamkeit von Medikamenten konzentrieren, da sie die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Versuchsergebnisse gewährleistet.

  • Transfektionseffizienz: Eines der charakteristischen Merkmale von HCT116-Zellen ist ihre hohe Transfektionsfähigkeit, insbesondere mit viralen Vektoren. Diese Eigenschaft ist besonders in der Gentherapieforschung von Vorteil, da sie das Einbringen von genetischem Material mit Effizienz und Präzision ermöglicht und so fortgeschrittene genetische Manipulationen und Funktionsstudien erleichtert.

Bringen Sie Ihre Entdeckungen mit unserer authentischen HCT116-Zelllinie voran

Forschungsanwendungen der HCT116-Zelllinie

Die HCT116-Zelllinie hat ein breites Anwendungsspektrum in der Krebsforschung. Einige wichtige Anwendungen sind:

Krebsbiologie

Die HCT116-Kolon-Krebs-Zelllinie wird zur Untersuchung des Fortschreitens und der Entwicklung von Kolon-Krebs verwendet. Darüber hinaus trägt sie dazu bei, die zugrundeliegenden Mechanismen und Signalwege aufzuklären, die an der Krebsausbreitung, -migration und -invasion beteiligt sind. In einer Studie wurden HCT116-Zellen zur Untersuchung von Genen verwendet, die an der Entwicklung einer Arzneimittelresistenz beteiligt sind. Die Forscher überexprimierten das MDR1-Gen in Kolon-Krebszellen und beobachteten die Expression von NOX (NADPH-Oxid)-Isoformen und Nrf2. Die Studie ergab, dass die Hochregulierung von NOX2 und Nrf2 zu Chemoresistenz in Krebszellen führt; daher können diese Gene gezielt eingesetzt werden, um die Resistenzentwicklung während der Krebstherapie zu überwinden [1]. 2021 wurde ebenfalls berichtet, dass der NF-κB-Signalweg an der Regulierung der Proliferation und Migration von Darmkrebs beteiligt ist. Daher kann er gezielt zur Entwicklung neuer und wirksamer Therapeutika gegen das Kolorektalkarzinom eingesetzt werden [2].

Im Bereich der Onkologie ist das Verständnis der komplizierten Prozesse des Zellzyklus, der Proliferation und des Wachstums sowie der Apoptose von grundlegender Bedeutung. Diese biologischen Funktionen sind von zentraler Bedeutung für die Untersuchung menschlicher Zelllinien, insbesondere solcher, die von bösartigen Zellen stammen, wie menschliche Kolon-Krebszellen und Bauchspeicheldrüsenkrebsmodelle. Die HCT116- und SW620-Zelllinien beispielsweise sind für die Erforschung der Mechanismen von Kolon- bzw. Bauchspeicheldrüsenkrebs von großer Bedeutung. Mithilfe von Techniken wie der Durchflusszytometrie und klonogenen Assays können Forscher die Genexpressionsprofile und das Verhalten unabhängiger Zellen innerhalb von Tumoren aufklären und herausfinden, wie Krebs innerhalb der extrazellulären Matrix kommuniziert.

Die Rolle der Apoptose bei der Krebsentstehung

Die Apoptose, der programmierte Zelltod, spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase und ist ein wichtiges Forschungsgebiet in der Krebsforschung. Die Unterscheidung zwischen nicht verwandter Apoptose und Apoptose, die speziell im Zusammenhang mit Krebs ausgelöst wird, wie z. B. der Zelltod bei Kolon-Krebs, ist entscheidend. Bei diesem Prozess geht es nicht nur um die Beseitigung von Zellen, sondern um ein komplexes Zusammenspiel von Signalen, die das Tumorwachstum und die Metastasierung beeinflussen können. Durch die Untersuchung von Apoptose und Zelltod in Verbindung mit Metastasensuppressoren und der Aktivität von Tumorsuppressoren können Wissenschaftler Einblicke in die Wege gewinnen, die das Fortschreiten von Krebs und das Metastasierungspotenzial regulieren.

Metastasierung und molekulare Marker bei Krebs

Die Metastasierung ist nach wie vor einer der furchterregendsten Aspekte von Krebs, wobei die hämatogene Metastasierung bei der Ausbreitung bösartiger Zellen eine wichtige Rolle spielt. Die Erforschung der Metastasierung umfasst die Untersuchung der Bewegungs- und Invasionsfähigkeiten von Krebszellen (Zellbewegung) und der Interaktion von Zellen mit ihrer Umgebung, einschließlich der extrazellulären Matrix. Molekulare Marker wie die Expression von CD133 und des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors sind entscheidend für die Identifizierung und das Verständnis des Verhaltens positiver Kolonkarzinomzellen und anderer Krebsarten. Der SIRT6-Signalweg beispielsweise ist aufgrund seiner potenziellen Rolle bei der Modulation des Tumorwachstums und der Metastasierung von Kolonkarzinomen zu einem wichtigen Thema geworden.

Toxikologie/Wirkstoffentwicklung

Die HCT116-Zelllinie wird als Screening-Modell für neue Krebsmedikamente verwendet. Es wurden mehrere Studien durchgeführt, um die Wirksamkeit und Toxizität von Krebsmedikamenten, einschließlich Naturprodukten und chemisch synthetisierten Nanopartikeln, zu bewerten. So wurde die Zytotoxizität synthetischer Silbernanopartikel aus Extrakten einer pflanzlichen Droge, Caesalpinia pulcherrima, in HCT116-Zellen untersucht [3]. In einer Studie nutzten Forscher die HCT116-Krebszelllinie, um das krebshemmende Potenzial von Kakao-Tee-Wasser-Extrakt zu bewerten. Sie fanden heraus, dass der Kakao-Tee-Extrakt die Proliferation von Dickdarmkrebs reduziert und den Zelltod auslöst [4]. Eine andere Studie verwendete HCT116-Krebszellen und entdeckte, dass Extrakte derLuftkartoffel ( Dioscorea bulbifera) eine pro-apoptotische Aktivität in Dickdarmkrebszellen über die Aktivierung der JNK-Signalkaskade und die Unterdrückung des ERK1/2-Gens aufweisen [5].

Die Auswirkungen von Metformin auf Krebszellen, insbesondere im Zusammenhang mit Kolon- und Pankreaskrebs, sind ein Beispiel dafür, wie das Verständnis der biologischen Funktionen von Krebszellen zu potenziellen therapeutischen Strategien führen kann. Die Erforschung des klonogenen Überlebens, d. h. der Fähigkeit zur Klonbildung, von Krebszellen bei Behandlung mit Wirkstoffen wie Metformin oder der Beeinflussung spezifischer Signalwege wie des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors kann wertvolle Erkenntnisse über wirksame Krebsbehandlungen liefern. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von HCT116-Klonen und HCT116-Zellpopulationen in diesen Studien ein differenziertes Verständnis dafür, wie Krebszellen auf verschiedene therapeutische Maßnahmen reagieren, und ebnet so den Weg für stärker personalisierte Ansätze in der Krebsbehandlung.

HCT116-Zellen: Forschungspublikationen

In diesem Abschnitt werden einige wichtige und meistzitierte aktuelle Veröffentlichungen über die HCT116-Zelllinie vorgestellt.

Studie zur Zytotoxizität von aus Piper nigrum-Samen synthetisierten SnO2-Nanopartikeln gegen Darmkrebs (HCT116) und Lungenkrebs (A549)

Diese Studie wurde im Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017) veröffentlicht. Die Forscher verwendeten HCT116 Kolon-Krebs- und A549 Lungenkrebs-Zelllinien, um die zytotoxischen Effekte von Piper nigrum-Samen-vermittelten synthetisierten Zinnoxid-Nanopartikeln zu bewerten.

Lange nicht-kodierende RNA SNHG15 interagiert mit und stabilisiert den Transkriptionsfaktor Slug und fördert das Fortschreiten von Darmkrebs

Diese Forschung in Cancer Letters (2018) schlägt vor, dass die lncRNA SNHG15 die Migration von Darmkrebszellen in Darmkrebszelllinien, einschließlich HCT116, fördert.

Überexpression der langen nicht-kodierenden RNA TUG1 fördert das Fortschreiten von Darmkrebs

Diese Arbeit wurde 2016 in der Zeitschrift Medical Science Monitor veröffentlicht. Die Studie ergab, dass die onkogene LncRNA TUG1 die Proliferation und Migration von HCT116-Darmkrebszellen fördert.

Medikamentenresistenz induziert die Hochregulierung von H2S-produzierenden Enzymen in HCT116-Darmkrebszellen

Diese Forschung in der Zeitschrift Biochemical Pharmacology (2018) schlägt vor, dass die Entwicklung von Medikamentenresistenz die Werte von H2S-produzierenden Enzymen in HCT116-Darmkrebszellen hochreguliert.

Apoptotische und antiproliferative Wirkungen des Wasserextrakts von Inula viscosa L. auf die Expression von microRnas bei der Zelllinie HCT 116: eine In-vitro-Studie

In dieser im International Journal of Environmental Health Research (2023) veröffentlichten Forschungsarbeit wird vorgeschlagen, dass der Extrakt von Inula viscosa L. über die Regulierung von microRNAs eine krebshemmende Wirkung auf HCT116-Darmkrebszellen ausübt.

Ressourcen für HCT116-Zellen

Im Folgenden finden Sie einige Ressourcen zu HCT116-Zellen.

quellenangaben

  1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya und C. Pathak: Hochregulierung von NOX-2 und Nrf-2 fördert die 5-Fluorouracil-Resistenz in menschlichen Kolon-Karzinomzellen (HCT-116). Biochemie (Moskau), 2021, 86, S. 262-274.
  2. Yang, M., et al., Astragalin hemmt die Proliferation und Migration menschlicher Kolon-Krebszellen HCT116 durch Regulierung des NF-κB-Signalwegs. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12: S. 639256.
  3. Deepika, S., C.I. Selvaraj, und S.M. Roopan, Screening bioactivities of Caesalpinia pulcherrima L. swartz and cytotoxicity of extract synthesized silver nanoparticles on the HCT116 cell line. Materialwissenschaft und -technik, C, 2020, 106, S. 110279.
  4. Gao, X., et al., Kakao-Tee (Camellia ptilophylla) induziert Mitochondrien-abhängige Apoptose in HCT116-Zellen über ROS-Generierung und den PI3K/Akt-Signalweg. Food Research International, 2020, 129, S. 108854.
  5. Hidayat, A.F.A., et al., Dioscorea bulbifera induziert Apoptose durch Hemmung von ERK 1/2 und Aktivierung von JNK-Signalwegen in HCT116 menschlichen kolorektalen Karzinomzellen. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104: p. 806-816.

Wir haben erkannt, dass Sie sich in einem anderen Land befinden bzw. eine andere Browser Sprache verwenden als Aktuell ausgewählt. Möchten Sie die Vorgeschlagenen Einstellungen übernehmen?

Schließen