ผลกระทบของฟีนอลเรดต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์

Main Article Content

ณฐพล กุลเจริญวิรัตน์
วรัญญา จตุพรประเสริฐ
กนกวรรณ จารุกำจร

บทคัดย่อ

การเพาะเลี้ยงเซลล์เป็นโมเดลระดับหลอดทดลองในการศึกษาศักยภาพเบื้องต้นทางเภสัชวิทยาและพิษวิทยาของสารก่อนการศึกษาในสัตว์ทดลองและการศึกษาทางคลินิกต่อไป ฟีนอลเรดเป็นตัวบ่งชี้ระดับ pH ในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่บอกเวลาที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนอาหารเลี้ยงเซลล์ ฟีนอลเรดมีสมรรถนะของเอสโตรเจนเนื่องจากมีโครงสร้างเอสโตรเจนที่ไม่ใช่สเตียรอยด์ที่คล้ายคลึงกับ 17 บีต้าเอสตราไดออลและบิสฟีนอล บางกรณีอาหารเลี้ยงเซลล์ปราศจากฟีนอลเรดจึงถูกใช้ทั้งระหว่างการเลี้ยงเซลล์และการทดสอบสารเพื่อหลีกเลี่ยงผลไม่พึงประสงค์ต่างๆ เช่น การรบกวนสมรรถนะของเอนไซม์เฟส 1 และ เฟส 2 การแสดงสมรรถนะของเอสโตรเจน การกระตุ้นการเจริญเติบโตและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ การลดฤทธิ์ทางเภสัชบำบัดของยาต้านมะเร็ง และการเพิ่มสมรรถนะเสริมสร้างร่างกายของสารบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ที่ไวต่อเอสโตรเจน เช่น เซลล์มะเร็งเต้านมและเซลล์รังไข่ ฟีนอลเรดอาจแสดงผลลัพธ์ที่แตกต่างกันได้ตามความเข้มข้นและชนิดของเซลล์และหลักฐานเชิงประจักษ์นี้ยังมีอย่างจำกัดในปัจจุบัน ดังนั้นการใช้อาหารเลี้ยงเซลล์ที่มีหรือปราศจากฟีนอลเรดระหว่างการเลี้ยงเซลล์และการทดสอบสารจึงเป็นปัจจัยสำคัญหนึ่งที่จำเป็นต้องพิจารณาในการออกแบบการทดลองเพื่อป้องกันผลลัพธ์ที่ไม่น่าเชื่อถือในการศึกษาทางการแพทย์และเภสัชกรรม

Article Details

บท
บทความปริทัศน์ (Review Article)

References

Ackermann T, Tardito S. Cell culture medium formulation and its implications in cancer metabolism. Trends Cancer 2019; 5(6): 329-332.

Ajonuma LC, Lai LT, Gui HZ, Wong CHY, Miu CL, Lok SH, et al. Estrogen-induced abnormally high cystic fibrosis transmembrane conductance regulator expression results in ovarian hyperstimulation syndrome. Mol Endocrinol 2005; 19(12): 3038-3044.

Allen DD, Caviedes R, Cárdenas AM, Shimahara T, Segura-Aguilar J, Caviedes PA. Cell lines as in vitro models for drug screening and toxicity studies. Drug Dev Ind Pharm 2005; 31(8): 757-768.

Antoni D, Burckel H, Josset E, Noel G. Three-dimensional cell culture: A breakthrough in vivo. Int J Mol Sci 2015; 16(3): 5517-5527.

Baxter A, Minet E. Mass spectrometry and luminogenic-based approaches to characterize phase I metabolic competency of in vitro cell cultures. J Vis Exp 2017; (121): 1-10.

Berthois Y, Katzenellenbogen JA, Katzenellenbogen BS. Phenol red in tissue culture media is a weak estrogen: Implications concerning the study of estrogen-responsive cells in culture. Proc Natl Acad Sci USA 1986; 83(8): 2496-2500.

Bukovsky A, Svetlikova M, Caudle MR. Oogenesis in cultures derived from adult human ovaries. Reprod Biol Endocrinol 2005; 13: 1-13.

Carrel A, Burrows MT. An addition of the technique of the cultivation of tissues in vitro. J Exp Med 1911; 14: 244-247.

Clarke RJ, Williams JA. The value of phenol red and chromic chloride as nonabsorbable gastric indicators. Gut 1971; 12: 389-392.

Donato M, Lahoz A, Castell J, Gomez-Lechon M. Cell lines: a tool for in vitro drug metabolism studies. Curr Drug Metab 2008; 9(1): 1-11.

Duval K, Grover H, Han LH, Mou Y, Pegoraro AF, Fredberg J, et al. Modeling physiological events in 2D vs. 3D cell culture. Physiology (Bethesda) 2017; 32(4): 266-277.

Eagle H. Cells in Tissue Culture. Science 1955; 122: 501-504.

Ernst M, Schmid C, Froesch ER. Phenol red mimics biological actions of estradiol: enhancement of osteoblast proliferation in vitro and of type I collagen gene expression in bone and uterus of rats in vivo. J steroid Biochem 1989; 33(5): 907-914.

Glover JF, Irwin JT, Darbre PD. Interaction of phenol red with estrogenic and antiestrogenic action on growth of human breast cancer cells ZR-75-1 and T-47-D. Cancer Res 1988; 48(13): 3693-3697.

Goldring W, Clarke RW, Smith HW. The phenol red clearance in normal man. J Clin Invest 1936; 15(2): 221-228.

Grady LH, Nonneman DJ, Rottinghaus GE, Welshons WV. pH-dependent cytotoxicity of contaminants of phenol red for MCF-7 breast cancer cells. Endocrinology 1991; 129(6): 3321-3330.

Harrison RG, Greenman MJ, Mall FP, Jackson CM. Observations of the living developing nerve fiber. Anat Rec 1907; 1(5): 116-128.

Ibrahim ES, Moustafa MM, Monis W. Comparison between phenol red chromo-endoscopy and a stool rapid immunoassay for the diagnosis of Helicobacter pylori in patients with gastritis. J Microsc Ultrastruct 2015; 3(4): 1-6.

Jedrzejczak-Silicka M. History of cell culture. In: Gowder SJT, editor. New Insights into Cell Culture Technology. London: IntechOpen; 2017, 1-42.

Kapałczyńska M, Kolenda T, Przybyła W, Zajączkowska M, Teresiak A, Filas V, et al. 2D and 3D cell cultures – a comparison of different types of cancer cell cultures. Arch Med Sci 2016; 14(4): 910-919.

Kim YH, Bae YJ, Kim HS, Cha HJ, Yun JS, Shin JS, et al. Measurement of human cytochrome P450 enzyme induction based on mesalazine and mosapride citrate treatments using a luminescent assay. Biomol Ther 2015; 23(5): 486-492.

Liu X, Chen B, Chen L, Ren WT, Liu J, Wang G, et al. U-Shape Suppressive Effect of Phenol Red on the Epileptiform Burst Activity via Activation of Estrogen Receptors in Primary Hippocampal Culture. PLoS One 2013; 8(4): 1-9.

Michl J, Park KC, Swietach P. Evidence-based guidelines for controlling pH in mammalian live-cell culture systems. Commun Biol 2019; 2(1): 1-12.

Mirabelli P, Coppola L, Salvatore M. Cancer cell lines are useful model systems for medical research. Cancers 2019; 11(8): 1-18.

Monks A, Scudiero D, Skehan P, Shoemaker R, Paull K, Vistica D, et al. Feasibility of a high-flux anticancer drug screen using a diverse panel of cultured human tumor cell lines. J Natl Cancer Inst 1991; 83(11): 757-766.

Morgan A, Babu D, Reiz B, Whittal R, Suh LYK, Siraki AG. Caution for the routine use of phenol red - it is more than just a pH indicator. Chem Biol Interact 2019; 310 :108739.

Niu N, Wang L. In vitro human cell line models to predict clinical response to anticancer drugs. Pharmacogenomics 2015; 16(3): 273-285.

Obiorah I, Sengupta S, Curpan R, Jordan VC. Defining the conformation of the estrogen receptor complex that controls estrogen-induced apoptosis in breast cancers. Mol Pharmacol 2014; 85(5): 789-799.

Sakamoto R, Bennett ES, Henry VA, Paragina S, Narumi T, Izumi Y, et al. The phenol red thread tear test: A cross-cultural study. Investig Ophthalmol Vis Sci 1993; 34(13): 3510-3514.

Santos RS, Frank AP, Palmer BF, Clegg DJ. Sex and media: considerations for cell culture studies. ALTEX 2018; 35(4): 435-440.

Senchyna M, Wax MB. Quantitative assessment of tear production: A review of methods and utility in dry eye drug discovery. J Ocul Biol Dis Infor 2008; 1(1): 1-6.

Sengupta S, Obiorah I, Maximov PY, Curpan R, Jordan VC. Molecular mechanism of action of bisphenol and bisphenol A mediated by oestrogen receptor alpha in growth and apoptosis of breast cancer cells. Br J Pharmacol 2013; 169(1): 167-178.

Still K, Reading L, Scutt A. Effects of phenol red on CFU-f differentiation and formation. Calcif Tissue Int 2003; 73(2): 173-179.

Taylor MW. A history of cell culture. In: Taylor MW, editor. Viruses and Man: A History of Interactions. Berlin: Spinger; 2014, 41-52.

Thomas O, Brogat M. Organic constituents. In: Thomas O, Burgess C, editors. UV-Visible Spectrophotometry of Water and Wastewater. 2nd ed. Amsterdam: Elsevier science; 2017, 73-138.

Tsang LL, Chan LN, Liu CQ, Chan HC. Effect of phenol red and steroid hormones on cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in mouse endometrial epithelial cells. Cell Biol Int 2001; 25(10): 1021-1024.

Welshons WV, Wolf MF, Murphy CS, Jordan VC. Estrogenic activity of phenol red. Mol Cell Endocrinol 1988; 57(3): 169-178.

Wesierska-Gadek J, Schreiner T, Maurer M, Waringer A, Ranftler C. Phenol red in the culture medium strongly affects the susceptibility of human MCF-7 cells to roscovitine. Cell Mol Biol Lett 2007; 12: 280-293.

Yao T, Asayama Y. Animal-cell culture media: History, characteristics, and current issues. Reprod Med Biol 2017; 16(2): 99-117.