In diesem Artikel wird die Verwendung von Ölsäure-induzierten HepG2-Zellen als Modell für eine mit metabolischer Dysfunktion assoziierte steatotische Lebererkrankung beschrieben.
Die Prävalenz der mit metabolischer Dysfunktion assoziierten steatotischen Lebererkrankung (MASLD) ist aufgrund von Veränderungen in den Wirtschafts- und Lebensstilmustern sprunghaft angestiegen, was zu erheblichen gesundheitlichen Herausforderungen führt. In früheren Berichten wurde die Etablierung von tierischen und zellulären Modellen für MASLD untersucht und die Unterschiede zwischen ihnen hervorgehoben. In dieser Studie wurde ein zelluläres Modell erstellt, indem die Fettakkumulation in MASLD induziert wurde. HepG2-Zellen wurden mit der ungesättigten Fettsäure Ölsäure in verschiedenen Konzentrationen (0,125 mM, 0,25 mM, 0,5 mM, 1 mM) stimuliert, um MASLD zu emulieren. Die Wirksamkeit des Modells wurde mit Hilfe von Zellzählkit-8-Assays, Ölrot-O-Färbung und Lipidgehaltsanalyse bewertet. Ziel dieser Studie war es, ein einfach zu bedienendes zelluläres Modell für MASLD-Zellen zu schaffen. Die Ergebnisse der Zellzählkit-8-Assays zeigten, dass das Überleben von HepG2-Zellen von der Konzentration der Ölsäure mit einem GI50 von 1,875 mM abhing. Die Zellviabilität in den 0,5 mM- und 1 mM-Gruppen war signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe (P < 0,05). Darüber hinaus untersuchten die Ölrot-O-Färbung und die Lipidgehaltsanalyse die Fettablagerung bei unterschiedlichen Ölsäurekonzentrationen (0,125 mM, 0,25 mM, 0,5 mM, 1 mM) auf HepG2-Zellen. Der Lipidgehalt der 0,25 mM-, 0,5 mM- und 1 mM-Gruppe war signifikant höher als der der Kontrollgruppe (P < 0,05). Darüber hinaus waren die Triglyceridspiegel in den OA-Gruppen signifikant höher als in der Kontrollgruppe (P < 0,05).
Die mit metabolischer Dysfunktion assoziierte steatotische Lebererkrankung (MASLD) umfasst eine Reihe von Erkrankungen, darunter einfache Steatose, nichtalkoholische Steatohepatitis (NASH), Zirrhose und hepatozelluläres Karzinom 1,2,3,4,5,6, die alle auf andere Faktoren als den Alkoholkonsum zurückzuführen sind7. MASLD ist die häufigste Lebererkrankung, die durch metabolische Leberschädigung verursacht wird und fast ein Viertel der Weltbevölkerung betrifft 8,9,10,11,12. Während die genaue Pathogenese von MASLD noch nicht geklärt ist, versuchen verschiedene Theorien, ihre Entstehung zu erklären. Eine vorherrschende Auffassung deutet auf eine Abkehr von der klassischen “Two-Hit”-Theorie hin zu einem “Multiple-Hit”-Modellhin 1 hin. Im Mittelpunkt dieser Hypothesen steht die Rolle der Insulinresistenz, von der angenommen wird, dass sie für die Pathogenese von MASLD von zentraler Bedeutung ist13. Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Insulinresistenz in den Hepatozyten zu einem erhöhten Spiegel an freien Fettsäuren führt, wodurch Triglyceride gebildet werden, die in der Leber gespeichert werden14,15.
Forscher haben sowohl In-vivo – als auch In-vitro-Modelle verwendet, um die Fettablagerung bei MASLD zu simulieren. Dennoch bleibt es eine Herausforderung, seinen Pathomechanismus vollständig zu replizieren. Trotz dieser Einschränkung waren diese Modelle maßgeblich an der Untersuchung potenzieller therapeutischer Ziele für MASLD beteiligt. Die Entwicklung eines stabilen MASLD-Modells ist jedoch von entscheidender Bedeutung. Tiermodelle sind zwar effektiv, aber zeitaufwändig und teuer, was das wachsende Interesse an in vitro Zellmodellen unterstreicht. Diese Modelle verwenden oft einzelne oder mehrere freie Fettsäuren wie Ölsäure (OA) und Palmitinsäure, um diätinduzierte MASLD nachzubilden. Unter diesen wird die humane Hepatoblastom-Zelllinie HepG2 häufig verwendet, um in vitro zelluläre Modelle von MASLD zu etablieren.
Die OA-Induktion regt HepG2-Zellen an, die Fettablagerung ähnlich wie MASLD zu replizieren, eine Methode mit einer gut etablierten Geschichte. Das Ziel dieser Studie war es, die Lebensfähigkeit, die Färbung von Oil Red O (ORO), den Lipidgehalt und den Triglyceridspiegel (TG) von HepG2-Zellen zu demonstrieren, die mit 0,25 mM OA behandelt wurden. Ziel dieses Experiments war es, weitere Beweise für die Entwicklung von MAFLD-Modellierungsstudien zu liefern.
MASLD ist ein klinisch-pathologisches Syndrom, das durch eine übermäßige intrazelluläre Fettablagerung in Hepatozyten gekennzeichnet ist, die auf Faktoren zurückzuführen ist, die über Alkohol und andere etablierte leberschädigende Wirkstoffe hinausgehen18. MASLD ist eng mit erworbenem metabolischem Stress und Leberschäden verbunden, insbesondere in Verbindung mit Insulinresistenz und genetischer Anfälligkeit. Um Medikamente effektiv auf MASLD zu untersuchen und zu screenen, ist es entsch…
The authors have nothing to disclose.
Die aktuelle Studie wurde im Rahmen der “Studie über die Schlüsselfragen der heilenden Wirkung von Koumiss auf regionale Krankheiten der mongolischen Medizin” im Jahr 2018 des Wissenschafts- und Technologieprogramms des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie des Autonomen Gebiets Innere Mongolei gefördert.
0.22 µm filter | Millex | ||
0.25% Trypsin-EDTA (1x) Trypsin-EDTA | Gibco | 25200-056 | |
0.45 µm filter | Millex | ||
2 mL Crygenic Vials | CORNING | 430659 | |
25 cm2 Cell Culture Flask | CORNING | 430639 | |
6-well cell culture plate | CORNING | 3516 | |
96-well cell culture plate | CORNING | 3599 | |
Blood Count Plate | Shanghai Jing Jing Biochemical Reagent & Instrument Co. | 02270113 | |
Cell Counting Kit-8 assays | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | CA1210-1000T | |
CO2 incubator | NUAIRE | NU-5710E | |
DMSO Dimethyl sulfoxide | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | D8371 | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium | Gibco | 8122691 | |
Enzyme Labeling Equipment | Tecan | Spark | |
Fetal Bovine Serum, Qualified | Gibco | 10099141 | |
HepG2 cells line | Beijing North China Chuanglian Biotechnology Research Institute (BNCC) | 221031 | |
Human Triglyceride (TG) ELISA instruction | Nanjing Jiacheng Bioengineering Institute | 20170301 | |
Inverted Microscope for Cell Culture | Leica | DMi1 | |
Isopropanol | Tianjin Zhiyuan Chemical Reagent Co. | 2021030141 | |
Oil Red Stain Kit, For Cultured Cells | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | G1262 | |
Oleic acid | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A502071 | |
Penicillin Streptomycin | Gibco | 15140122 | |
SPSS 24.0 | Statistics software |