كثافة نمو الخلايا تؤثر على الخصائص الهيكلية والوظيفية للطبقة الأحادية المفصولة من خلايا كاكو-2

لقد تم استخدام خط خلايا كاكو-2 المعوي البشري بشكل واسع كنموذج لحاجز الأمعاء. ومع ذلك، يتم الإبلاغ على نطاق واسع في الأدبيات أن ظروف الثقافة، فضلاً عن خطوط خلايا كاكو-2 المختلفة المستخدمة في مختبرات مختلفة، غالبًا ما تؤدي إلى مشاكل في القابلية للتكرار مما يصعب مقارنة النتائج. قمنا بتطوير بروتوكول جديد لصيانة الخلايا حيث تم استنساخ خلايا كاكو-2 عند 50% من التشبع بدلاً من 80% كما هو مقترح عادة. باستخدام هذا البروتوكول الجديد، احتفظت خلايا كاكو-2 بقدرة أعلى على التكاثر مما أدى إلى مجموعة خلوية، والتي، عند بلوغها التشبع، كانت قادرة على التمايز تقريبًا بشكل متزامن، مما يشكل طبقة خلوية أكثر تجانسًا واستقطابًا، مقارنةً بتلك التي تم الحصول عليها باستخدام كثافة نمو خلوية عالية. تم إجراء هذا المقارنة من خلال تحليل التعبير الجيني والخصائص الهيكلية للطبقات المفصولة لمدة 21 يومًا من خلال هجين المصفوفات المجهرية ومن خلال المجهر الضوئي التداخلي. ثم بحثنا إذا كان يمكن أن تؤدي هذه الاختلافات أيضًا إلى تعديل تأثيرات المواد السامة على خلايا المفصولة لمدة 21 يومًا. قمنا بتحليل السمية الحادة لمدة ساعتين لـ CuCl(2) من حيث إزالة البوليمر من الأكتين وتحريض جينات الميتالوثيونين 2A (MT2A) وبروتين الصدمة الحرارية 70 (HSPA1A). أدى العلاج بالنحاس إلى مستويات مختلفة من إزالة البوليمر للأكتين وتحريض التعبير الجيني فيما يتعلق ببروتوكول الثقافة، حيث أظهرت الخلايا ذات الكثافة المنخفضة استجابة أكثر تجانسًا وقوة. تشير نتائجنا إلى أن كثافة نمو الخلايا يمكن أن تؤثر على عدد من الخصائص الشكلية والفيزيولوجية لخلايا كاكو-2 المفصولة ويجب أخذ هذه التأثيرات في الاعتبار عند استخدام هذه الخلايا كنموذج معوي.