細(xì)胞實(shí)驗(yàn)常用哺乳動(dòng)物細(xì)胞，你知道多少？
發(fā)布時(shí)間：2023-10-18 瀏覽次數(shù)：443
在實(shí)驗(yàn)過程中，定期檢查細(xì)胞的外觀和狀態(tài)有助于獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過肉眼或顯微鏡檢查細(xì)胞形態(tài)，可以盡早發(fā)現(xiàn)細(xì)胞污染并在擴(kuò)散至其他培養(yǎng)物之前有效避免。根據(jù)形態(tài)學(xué)差異，哺乳動(dòng)物細(xì)胞可以大致分為三類：
? 成纖維樣細(xì)胞：細(xì)胞形狀細(xì)長，多為雙極或多極，生長時(shí)需依附基質(zhì)；
? 淋巴母樣細(xì)胞：細(xì)胞多為球形，生長時(shí)不依附基質(zhì)，通常懸浮生長；
? 上皮樣細(xì)胞：細(xì)胞呈多邊形，形狀更規(guī)則，多為離散空斑形式附著在基質(zhì)中生長；
除以上幾種類別細(xì)胞外，某些細(xì)胞可根據(jù)自身功能特點(diǎn)表現(xiàn)出適應(yīng)性的形態(tài)改變。如神經(jīng)細(xì)胞具有多種形態(tài)和大小，主要可分為兩類，Ⅰ型神經(jīng)元具有長軸突，可以長距離傳遞信號(hào)。Ⅱ型神經(jīng)元無軸突。
人胚腎（HEK）293細(xì)胞
HEK 293細(xì)胞系是生物學(xué)研究中常用的細(xì)胞系之一，常用于外源基因表達(dá)的研究。上世紀(jì)70年代，F(xiàn)rank Graham將5型腺病毒DNA轉(zhuǎn)染至HEK細(xì)胞的19號(hào)染色體中有效地預(yù)防了細(xì)胞凋亡，而產(chǎn)生了永生細(xì)胞系。因?qū)嶒?yàn)了293次才成功，因此被命名為HEK 293。
HEK 293細(xì)胞的直徑約為11~15μm，單層貼壁培養(yǎng)的HEK 293細(xì)胞為扁平狀，直徑較大，通常使用高糖培養(yǎng)基對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，倍增時(shí)間約為36h。由于其貼壁強(qiáng)度較低，在實(shí)驗(yàn)過程中容易流失而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，因此郵寄購得的HEK 293細(xì)胞需在培養(yǎng)瓶中沉降幾天后使用。
因HEK 293細(xì)胞生長效率較高，在生物學(xué)和藥物研究中也得到廣泛應(yīng)用。如疾病相關(guān)的G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路研究、大規(guī)模生產(chǎn)重組蛋白等，同時(shí)由于HEK 293細(xì)胞具有致瘤性，也常用于癌癥研究。經(jīng)HEK 293細(xì)胞系開發(fā)出的變體在生物學(xué)研究中也被廣泛使用。如HEK 293T，因攜帶SV40大T抗原而能夠在含有SV40啟動(dòng)子的質(zhì)粒載體中生成重組蛋白，廣泛用于病毒顆粒的生產(chǎn)。
選用HEK 293進(jìn)行新藥開發(fā)、細(xì)胞轉(zhuǎn)染等領(lǐng)域研究時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也不應(yīng)忽視它的局限性，例如HEK 293易被病毒、細(xì)菌、支原體污染，且細(xì)胞狀態(tài)隨培養(yǎng)時(shí)間加長而明顯下降。
中國倉鼠卵巢（CHO）細(xì)胞
CHO細(xì)胞屬于成纖維細(xì)胞，于上世紀(jì)50年代開始應(yīng)用于生物學(xué)研究，最早在1956年由Therdore Puck從中國倉鼠卵巢中分離而得。CHO細(xì)胞可貼壁或懸浮生長，在懸浮培養(yǎng)條件下重組蛋白產(chǎn)量更高，可以滿足大規(guī)模生產(chǎn)所需。其產(chǎn)生的抗體的結(jié)構(gòu)和功能與天然抗體接近且病毒含量極少，外源基因在CHO細(xì)胞內(nèi)可以穩(wěn)定整合并高效擴(kuò)增和表達(dá)。同時(shí)由于CHO細(xì)胞較少分泌內(nèi)源性蛋白，因此很適宜進(jìn)行靶蛋白的分離和純化。由于其缺少脯氨酸合成基因，因此培養(yǎng)過程中通常需要加入Ⅰ-脯氨酸以保證其生長。
CHO細(xì)胞經(jīng)過長期馴化和改造，已發(fā)展出CHO-K1、CHO-S、CHO-DG44等多個(gè)細(xì)胞系，可以在無血清培養(yǎng)基中高密度生長，同時(shí)也可以在延長的發(fā)酵周期中維持高水平的蛋白質(zhì)表達(dá)。同時(shí)CHO細(xì)胞可以在外源表達(dá)的蛋白質(zhì)中加入復(fù)雜的聚糖，可以幫助蛋白質(zhì)折疊和胞內(nèi)運(yùn)輸。當(dāng)聚糖被唾液酸殘基終止時(shí)，可以增加對(duì)蛋白水解的防御力并延長體內(nèi)血清的半衰期，具有一定的藥代動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)。
基于以上特點(diǎn)，CHO細(xì)胞是應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)蛋白質(zhì)治療劑和重組蛋白表達(dá)的最常見哺乳動(dòng)物細(xì)胞系。
非洲綠猴腎（Vero）細(xì)胞
Vero細(xì)胞于1962年從非洲成年綠猴腎臟上皮細(xì)胞分離而得，屬于連續(xù)的非整倍體細(xì)胞，在疫苗研發(fā)和生物制品生產(chǎn)中被廣泛使用，同時(shí)也是較為理想的病毒感染分子機(jī)制研究模型。
Vero細(xì)胞較易獲取，便于建立細(xì)胞庫和保存，對(duì)培養(yǎng)環(huán)境的要求不高，生長速度較快且經(jīng)過多個(gè)分裂周期而不老化，可連續(xù)傳代。其遺傳性狀穩(wěn)定，無外源性污染，惡化概率低，生物安全性較高。同時(shí)與正常的哺乳動(dòng)物細(xì)胞不同的是，Vero細(xì)胞的干擾素分泌功能有缺陷，被病毒感染后無法分泌干擾素，但具有干擾素受體，人工添加干擾素后細(xì)胞仍可以產(chǎn)生反應(yīng)。
由于Vero細(xì)胞對(duì)多種病毒敏感度較高，因此被廣泛應(yīng)用于脊髓灰質(zhì)炎、狂犬病、輪狀病毒、天花、出血熱、流感等疫苗生產(chǎn)制造中，同時(shí)在探究COVID-19的發(fā)病機(jī)制和治療方法研究過程中也起到關(guān)鍵作用。
人宮頸癌（Hela）細(xì)胞
Hela細(xì)胞通常呈橢圓形或梭形，大小約為20~30μm，屬于惡性腫瘤細(xì)胞系，具有無窮分裂和浸潤性生長的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究中。最初在1951年取自于Henrietta Lacks的鱗狀細(xì)胞癌宮頸組織中，因此而命名。
Hela細(xì)胞的增殖能力強(qiáng)且生長速度快，倍增時(shí)間通常為48h，可以持續(xù)生長和分裂，是十分理想的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。其培養(yǎng)操作較為簡單，但需要注意操作的無菌性以保證細(xì)胞培養(yǎng)的純度和可靠性，同時(shí)也應(yīng)注意對(duì)細(xì)胞狀態(tài)的監(jiān)控，密切觀察細(xì)胞的生長狀態(tài)和形態(tài)學(xué)特征，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理細(xì)胞的異常狀態(tài)。
Hela細(xì)胞常用于癌癥學(xué)科相關(guān)研究中，用于探究癌癥的發(fā)生發(fā)展機(jī)制等。同時(shí)因其對(duì)不同的腫瘤治療方法可以產(chǎn)生多樣性反應(yīng)，因此Hela細(xì)胞也常作為腫瘤治療藥物篩選和治療效果評(píng)價(jià)的工具。在疫苗研制中，Hela細(xì)胞也常用于疫苗效果和安全性評(píng)價(jià)的模型。同時(shí)在基因編輯、細(xì)胞免疫學(xué)和病毒學(xué)研究中，也是常用的研究工具之一。
來源：“中科百抗”公眾號(hào)，作者~中科百抗；
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