細(xì)胞進(jìn)階講解—C2C12
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C2C12是一種廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究的連續(xù)鼠肌成纖維母細(xì)胞系。主要應(yīng)用于研究骨骼肌生物學(xué)中涉及的各種生物過程,如肌肉發(fā)育、分化和基因表達(dá)。
1.BV2細(xì)胞的來源和一般特征
細(xì)胞系的起源和一般特征是關(guān)于細(xì)胞系的主要信息,這些信息有助于決定在研究中使用它。在本文部分中,您將了解以下信息:C2C12細(xì)胞系的來源是什么?C2C12細(xì)胞的形態(tài)如何?C2C12細(xì)胞的大小是多少?
C2C12是1977年由以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Yaffe和Saxel開發(fā)的肌肉母細(xì)胞系的衍生物。最初的C2細(xì)胞系來自粉碎損傷2小時(shí)后的2個(gè)月大的正常C3H小鼠股骨肌。
C2C12肌肉細(xì)胞在高血清條件下可以迅速增殖,并在饑餓狀態(tài)(低血清條件)下分化成肌肉束。肌肉束是收縮型骨骼肌細(xì)胞的前身。
這些細(xì)胞具有類似肌母細(xì)胞的形態(tài)。它們表現(xiàn)出放射狀分支,含有延伸在多個(gè)方向上的長纖維。
C2C12肌母細(xì)胞是二倍體。
2.C2C12細(xì)胞的培養(yǎng)信息
C2C12細(xì)胞是廣泛培養(yǎng)的肌肉細(xì)胞。在開展C2C12細(xì)胞培養(yǎng)之前,您需要了解以下幾個(gè)問題:C2C12細(xì)胞的倍增時(shí)間是多少?C2C12細(xì)胞的播種密度是多少?C2C12細(xì)胞培養(yǎng)基是什么?
培養(yǎng)A431細(xì)胞的關(guān)鍵要點(diǎn)
倍增時(shí)間:C2C12細(xì)胞的倍增時(shí)間在12~24小時(shí)之間。
生長特性:C2C12是一種貼壁型細(xì)胞系。
傳代建議:C2C12播種密度保持在1 x 10? cells/cm2。在這種播種密度下,細(xì)胞大約需要4天形成一層密集的單層。播種細(xì)胞時(shí),使用磷酸鹽緩沖溶液(PBS)沖洗細(xì)胞,并將其與傳代溶液(Accutase)孵育。隨后,離心收集脫落的細(xì)胞并重懸于生長培養(yǎng)基中。將重懸的細(xì)胞倒入新的培養(yǎng)瓶中進(jìn)行培養(yǎng)。
培養(yǎng)基:RPMI 1640培養(yǎng)基中添加10%FBS、2.1 mMstable Glutamine和2.0 g/L NaHCO3用于培養(yǎng)C2C12細(xì)胞,每3至5天換液一次。
生長條件:C2C12細(xì)胞在配備5%CO2源的加濕培養(yǎng)箱中生長,溫度為37°C。
儲(chǔ)存:凍存的C2C12細(xì)胞需保持在-150°C以下的溫度,可以是液氮或冰箱。
凍存建議:C2C12細(xì)胞的高度推薦的冷凍培養(yǎng)基是CM-1或CM-ACF。通過緩慢冷凍的方法來冷凍細(xì)胞,每分鐘僅允許降低1°C的溫度,以保持細(xì)胞活力。
復(fù)蘇建議:冷凍的C2C12細(xì)胞在含有抗菌劑的37攝氏度水浴中解凍40至60秒。當(dāng)只剩下少量冰塊時(shí),將細(xì)胞添加到培養(yǎng)基中并進(jìn)行離心。收集到的細(xì)胞被重新懸浮并分裝入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行生長。
生物安全等級:建議使用生物安全級別一來處理和維護(hù)C2C12培養(yǎng)物。

3.C2C12細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
C2C12是一種從骨骼肌組織中培養(yǎng)而得的細(xì)胞系,在生物醫(yī)學(xué)研究中具有一些優(yōu)勢和限制。以下是我們總結(jié)的一些。
優(yōu)勢:
①特征明確:
C2C12是一種特征明確的細(xì)胞系。已對其細(xì)胞形態(tài)學(xué)、分化潛能、行為和對刺激的反應(yīng)等生理和生物學(xué)特征進(jìn)行了廣泛研究。因此,它在研究中的應(yīng)用可以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。
②肌肉分化:
C2C12細(xì)胞可以分化為肌肉樣細(xì)胞,因此是研究肌肉生物學(xué),包括分化、肌肉發(fā)育和肌小管形成的寶貴研究工具。C2C12肌小管表達(dá)類似肌肉細(xì)胞的收縮蛋白,這有助于細(xì)胞長時(shí)間分化后的自發(fā)收縮 [1]。
③完善的細(xì)胞模型:
C2C12肌母細(xì)胞系是一個(gè)有完整文獻(xiàn)記錄的細(xì)胞模型,可以幫助了解不同細(xì)胞生物學(xué)過程,例如氧化應(yīng)激、活性氧類、葡萄糖代謝、胰島素信號傳導(dǎo)機(jī)制、胰島素抵抗和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體在細(xì)胞和分子水平上的作用 [2]。
限制:
①非人類細(xì)胞系:
C2C12是小鼠肌母細(xì)胞系,這些細(xì)胞來自小鼠。因此,它們可能并不能完全代表人體的肌肉生理和生物學(xué)。物種特異性的基因表達(dá)和細(xì)胞代謝差異可能限制了結(jié)果在人體中的直接可轉(zhuǎn)化性。
4.C2C12細(xì)胞的研究應(yīng)用
在這里,您將了解一些重要的C2C12小鼠細(xì)胞系研究應(yīng)用。
肌肉生物學(xué)研究:C2C12小鼠肌母細(xì)胞常被用作體外模型研究肌肉發(fā)育、代謝和分化。研究人員可以誘導(dǎo)C2C12細(xì)胞分化為肌肉樣細(xì)胞,以探索參與肌小管形成、肌肉生成和肌肉再生有關(guān)的細(xì)胞和分子機(jī)制。 例如,一項(xiàng)研究表明,轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)參與調(diào)控C2C12細(xì)胞增殖和分化。此外,發(fā)現(xiàn)還揭示了microRNA-22通過作用靶向TGFβR1來調(diào)節(jié)這些肌肉細(xì)胞功能 [3]。
藥物篩選和毒性測試:利用C2C12類肌肉細(xì)胞評估潛在的治療劑(化合物或藥物)用于對抗與肌肉相關(guān)的疾病。已進(jìn)行了多項(xiàng)研究,利用C2C12細(xì)胞系評估藥物對肌肉細(xì)胞代謝、增殖和分化的影響。2023年進(jìn)行的一項(xiàng)研究調(diào)查并提出,Cnidoscolus aconitifolius(chaya)葉提取物可以在C2C12細(xì)胞中積極調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和線粒體生物能量 [4]。類似地,一項(xiàng)研究表明,Moringa oleifera葉提取物可以保護(hù)C2C12肌小管免受過氧化氫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷 [5]。
5.C2C12細(xì)胞:研究文獻(xiàn)
以下是幾篇涉及C2C12細(xì)胞的重要且經(jīng)常引用的文章。
白細(xì)胞介素-6通過JAK2-STAT3信號通路在小鼠C2C12肌母細(xì)胞系和人體原代肌母細(xì)胞中誘導(dǎo)肌源性分化
該論文發(fā)表于2019年的《國際分子科學(xué)雜志》。研究提出了白細(xì)胞介素-6(IL-6)通過調(diào)控JAK2/STAT3信號通路誘導(dǎo)原代人體肌細(xì)胞和C2C12肌母細(xì)胞系的分化。
樹莓葉提取物對HepG2、CRI-D2和C2C12細(xì)胞系葡萄糖代謝的影響
這項(xiàng)研究發(fā)表于2023年的《糖尿病、代謝綜合征和肥胖》雜志上。該研究探討了樹莓葉對C2C12和其他兩種細(xì)胞系的葡萄糖代謝的影響。該提取物可能通過激活糖原生成來促進(jìn)葡萄糖攝取和細(xì)胞糖原合成。
小鼠C2C12肌母細(xì)胞分化顯著降低了肌肉生長抑制素對細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)的作用
該研究提出,C2C12細(xì)胞分化顯著抑制肌肉萎縮素(肌肉大小的重要負(fù)調(diào)節(jié)因子)對細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)的作用。該論文發(fā)表于2020年的《生物分子》雜志上。
染料木素對小鼠分化的C2C12肌母細(xì)胞系中與胰島素通路相關(guān)的基因的影響:存在兩種獨(dú)立的作用方式的證據(jù)
該研究發(fā)表于2018年的《Folia Histochemica et Cytobiologica》雜志上。該研究使用分化的小鼠肌母細(xì)胞系C2C12評估了染料木素對與胰島素通路相關(guān)的基因的潛在影響。
辣木葉提取物通過SIRT1-PPARα途徑影響C2C12肌小管上的氧化代謝該研究發(fā)表于2021年的《植物醫(yī)學(xué)增刊》雜志上。該研究提出,一種藥用植物——辣木葉提取物通過調(diào)節(jié)SIRT1-PPARα途徑促進(jìn)線粒體生物合成和氧化能量代謝。
6.C2C12細(xì)胞系的資源:實(shí)驗(yàn)方案、視頻等以下是一些關(guān)于C2C12細(xì)胞的在線資源:
C2C12轉(zhuǎn)染方案:此視頻是C2C12細(xì)胞系體外轉(zhuǎn)染的詳細(xì)教程。
以下是C2C12細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)方案:
C2C12肌母細(xì)胞:本文檔提供了C2C12肌肉細(xì)胞的細(xì)胞傳代和轉(zhuǎn)染的操作步驟。
C2C12培養(yǎng):此鏈接包含有關(guān)培養(yǎng)和冷凍C2C12細(xì)胞的有用信息。
參考文獻(xiàn)
Denes, L.T., et al., Culturing C2C12 myotubes on micromolded gelatin hydrogels accelerates myotube maturation. Skeletal muscle, 2019. 9(1): p. 1-10.
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Wang, H., et al., miR-22 regulates C2C12 myoblast proliferation and differentiation by targeting TGFBR1. European Journal of Cell Biology, 2018. 97(4): p. 257-268.
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