PC12 — это клеточная линия , полученная из феохромоцитомы мозгового вещества надпочечников крысы , имеющая эмбриональное происхождение из нервного гребня , который содержит смесь нейробластических клеток и эозинофильных клеток . [1] [2] [3]
Эта линия клеток была впервые культивирована Грином и Тишлером в 1976 году. [1] Она была разработана параллельно с моделью хромаффинных клеток надпочечников из-за ее чрезвычайной универсальности для фармакологических манипуляций, простоты культивирования и большого объема информации об их пролиферации и дифференциации. [4] Эти качества обеспечивают преимущество, даже несмотря на то, что они имеют меньшие везикулы и квантовый размер, удерживая в среднем всего 1,9x10−19 моль высвобождаемого нейротрансмиттера. [4] Везикулы удерживают катехоламины , в основном дофамин , но также ограниченное количество норадреналина , и высвобождение этих нейротрансмиттеров вызывает спайки из-за изменений тока, подобных хромаффинным клеткам.
Использование линии клеток PC12 дало много информации о функции белков, лежащих в основе слияния везикул . Эта линия клеток использовалась для понимания роли синаптотагмина в слиянии везикул и клеточной мембраны. [5]
Их эмбриологическое происхождение из нейробластических клеток означает, что они могут легко дифференцироваться в нейроноподобные клетки, хотя они не считаются взрослыми нейронами. Нейроноподобные означает, что они разделяют свойства, схожие с нейронами, в данном случае это относится к высвобождению нейротрансмиттера везикулами. Клетки PC12 прекращают делиться и окончательно дифференцируются при обработке фактором роста нервов или дексаметазоном . [6] Это делает клетки PC12 полезными в качестве модельной системы для нейрональной дифференциации и нейросекреции.
Обработка клеток PC12 фактором роста нервов создает клетки с длинными отростками, известными как варикозные расширения нейритов, которые содержат небольшое количество везикул. Клетки PC12, обработанные в течение 10–14 дней фактором роста нервов, не имели высвобождения везикул из тела клетки, что указывает на агрегацию везикул на концах нейритов. [4]
Обработка клеток PC12 дексаметазоном дифференцирует их в хромаффиноподобные клетки. Используя запись патч-клампа и амперометрию , наблюдалось значительное увеличение квантового размера, возбудимости и связи между кальциевыми каналами и участками высвобождения везикул, увеличившись с ~2x10 −19 до ~6,5x10 −19 моль. [4]
Исследования показали различия в размере везикул и размере квантов в зависимости от лечения определенными препаратами.
Клетки PC12 были исследованы для оценки потенциала фармацевтического изменения метаболитов дофамина, таких как DOPAL , аутотоксин, участвующий в патологии болезни Паркинсона . [8]
Линия клеток PC12 использовалась для получения дополнительной информации о заболеваниях мозга. Она использовалась в исследовании гипоксии , где острая гипоксия вызывает экзоцитоз , а длительная гипоксия может вызывать чрезмерный экзоцитоз. Клетки PC12 использовались для поиска фрагментов прионного белка, вызывающих нейронную дисфункцию. [4]
В дополнение к моноаминовому (дофаминовому и норадреналиновому) пути, клетки PC12, как сообщается, экспрессируют как кинурениновый, так и серотониновый пути. Поддержка этого утверждения включает как ОТ-ПЦР-доказательства экспрессии необходимых ферментов, так и изменения в экспрессии при лечении мелатонином. [10] Противоположное мнение относительно экспрессии серотонинового пути клетками PC12 было высказано исследователями, которые впервые установили эту клеточную линию. [1]