DMEMまたはαMEMで培養されたMCF7細胞の違いのトランスクリプトーム全体の分析

MCF7細胞は、何十年も乳がんの実験モデルとして使用されてきました。通常、培地は、連続的な増殖に不可欠な栄養素を細胞に供給するように設計されています。各培地には特定の栄養組成があります。したがって、異なる培地で培養された細胞は、それらの代謝に違いを示す可能性があります。ただし、細胞に対する培地の影響を調査した研究はわずかです。この研究では、MCF7細胞に対するDulbeccoの修飾イーグル媒体（DMEM）と最小の必須培地修飾（αMEM）の効果を比較しました。2つの培地は、MCF7細胞の形態、細胞周期、および増殖に異なる影響を与えましたが、細胞死に影響はありませんでした。DMEMをαMEMに置き換えると、ATP産生の減少と反応性酸素種の産生が増加しましたが、細胞生存率に影響しませんでした。RNAシーケンスおよびバイオインフォマティック分析により、721が有意に上方制御され、αMEMで培養された細胞で著しくアップレギュレートされ、1247のダウンレギュレートされた遺伝子が48時間、DMEMで培養された細胞の遺伝子と比較して48時間ダウンレギュレートされました。濃縮された遺伝子オントロジーの用語は、有糸分裂と細胞増殖に関連していた。遺伝子とゲノム分析の京都百科事典により、細胞周期とDNA複製が上位2つの重要な経路として明らかになりました。MCF7細胞は、αMEMで培養された場合に低酸素でした。これらの結果は、培養培地が培養細胞にかなり影響を与えることを示しています。したがって、研究における培養システムの安定性は、信頼できる結果を得るために非常に重要です。

MCF7 cells have been used as an experimental model for breast cancer for decades. Typically, a culture medium is designed to supply cells with the nutrients essential for their continuous proliferation. Each medium has a specific nutritional composition. Therefore, cells cultured in different media may exhibit differences in their metabolism. However, only a few studies have investigated the effects of media on cells. In this study, we compared the effects of Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) and minimum essential medium alpha modification (αMEM) on MCF7 cells. The two media differentially affected the morphology, cell cycle, and proliferation of MCF7 cells, but had no effect on cell death. Replacement of DMEM with αMEM led to a decrease in ATP production and an increase in reactive oxygen species production, but did not affect the cell viability. RNA-sequencing and bioinformatic analyses revealed 721 significantly upregulated and 1247 downregulated genes in cells cultured in αMEM for 48 h compared with that in cells cultured in DMEM. The enriched gene ontology terms were related to mitosis and cell proliferation. Kyoto encyclopedia of genes and genomes analysis revealed cell cycle and DNA replication as the top two significant pathways. MCF7 cells were hypoxic when cultured in αMEM. These results show that the culture medium considerably affects cultured cells. Thus, the stability of the culture system in a study is very important to obtain reliable results.