細胞實驗常用哺乳動物細胞，你知道多少？
發布時間：2023-10-18 瀏覽次數：578
在實驗過程中，定期檢查細胞的外觀和狀態有助于獲得理想的實驗結果，通過肉眼或顯微鏡檢查細胞形態，可以盡早發現細胞污染并在擴散至其他培養物之前有效避免。根據形態學差異，哺乳動物細胞可以大致分為三類：
? 成纖維樣細胞：細胞形狀細長，多為雙極或多極，生長時需依附基質；
? 淋巴母樣細胞：細胞多為球形，生長時不依附基質，通常懸浮生長；
? 上皮樣細胞：細胞呈多邊形，形狀更規則，多為離散空斑形式附著在基質中生長；
除以上幾種類別細胞外，某些細胞可根據自身功能特點表現出適應性的形態改變。如神經細胞具有多種形態和大小，主要可分為兩類，Ⅰ型神經元具有長軸突，可以長距離傳遞信號。Ⅱ型神經元無軸突。
人胚腎（HEK）293細胞
HEK 293細胞系是生物學研究中常用的細胞系之一，常用于外源基因表達的研究。上世紀70年代，Frank Graham將5型腺病毒DNA轉染至HEK細胞的19號染色體中有效地預防了細胞凋亡，而產生了永生細胞系。因實驗了293次才成功，因此被命名為HEK 293。
HEK 293細胞的直徑約為11~15μm，單層貼壁培養的HEK 293細胞為扁平狀，直徑較大，通常使用高糖培養基對其進行培養，倍增時間約為36h。由于其貼壁強度較低，在實驗過程中容易流失而對實驗結果產生影響，因此郵寄購得的HEK 293細胞需在培養瓶中沉降幾天后使用。
因HEK 293細胞生長效率較高，在生物學和藥物研究中也得到廣泛應用。如疾病相關的G蛋白偶聯受體信號通路研究、大規模生產重組蛋白等，同時由于HEK 293細胞具有致瘤性，也常用于癌癥研究。經HEK 293細胞系開發出的變體在生物學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啟動子的質粒載體中生成重組蛋白，廣泛用于病毒顆粒的生產。
選用HEK 293進行新藥開發、細胞轉染等領域研究時具有一定的優勢，同時也不應忽視它的局限性，例如HEK 293易被病毒、細菌、支原體污染，且細胞狀態隨培養時間加長而明顯下降。
中國倉鼠卵巢（CHO）細胞
CHO細胞屬于成纖維細胞，于上世紀50年代開始應用于生物學研究，最早在1956年由Therdore Puck從中國倉鼠卵巢中分離而得。CHO細胞可貼壁或懸浮生長，在懸浮培養條件下重組蛋白產量更高，可以滿足大規模生產所需。其產生的抗體的結構和功能與天然抗體接近且病毒含量極少，外源基因在CHO細胞內可以穩定整合并高效擴增和表達。同時由于CHO細胞較少分泌內源性蛋白，因此很適宜進行靶蛋白的分離和純化。由于其缺少脯氨酸合成基因，因此培養過程中通常需要加入Ⅰ-脯氨酸以保證其生長。
CHO細胞經過長期馴化和改造，已發展出CHO-K1、CHO-S、CHO-DG44等多個細胞系，可以在無血清培養基中高密度生長，同時也可以在延長的發酵周期中維持高水平的蛋白質表達。同時CHO細胞可以在外源表達的蛋白質中加入復雜的聚糖，可以幫助蛋白質折疊和胞內運輸。當聚糖被唾液酸殘基終止時，可以增加對蛋白水解的防御力并延長體內血清的半衰期，具有一定的藥代動力學優勢。
基于以上特點，CHO細胞是應用于大規模生產蛋白質治療劑和重組蛋白表達的最常見哺乳動物細胞系。
非洲綠猴腎（Vero）細胞
Vero細胞于1962年從非洲成年綠猴腎臟上皮細胞分離而得，屬于連續的非整倍體細胞，在疫苗研發和生物制品生產中被廣泛使用，同時也是較為理想的病毒感染分子機制研究模型。
Vero細胞較易獲取，便于建立細胞庫和保存，對培養環境的要求不高，生長速度較快且經過多個分裂周期而不老化，可連續傳代。其遺傳性狀穩定，無外源性污染，惡化概率低，生物安全性較高。同時與正常的哺乳動物細胞不同的是，Vero細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胞仍可以產生反應。
由于Vero細胞對多種病毒敏感度較高，因此被廣泛應用于脊髓灰質炎、狂犬病、輪狀病毒、天花、出血熱、流感等疫苗生產制造中，同時在探究COVID-19的發病機制和治療方法研究過程中也起到關鍵作用。
人宮頸癌（Hela）細胞
Hela細胞通常呈橢圓形或梭形，大小約為20~30μm，屬于惡性腫瘤細胞系，具有無窮分裂和浸潤性生長的特點，廣泛應用于生物醫學研究中。最初在1951年取自于Henrietta Lacks的鱗狀細胞癌宮頸組織中，因此而命名。
Hela細胞的增殖能力強且生長速度快，倍增時間通常為48h，可以持續生長和分裂，是十分理想的細胞實驗模型。其培養操作較為簡單，但需要注意操作的無菌性以保證細胞培養的純度和可靠性，同時也應注意對細胞狀態的監控，密切觀察細胞的生長狀態和形態學特征，以便及時發現和處理細胞的異常狀態。
Hela細胞常用于癌癥學科相關研究中，用于探究癌癥的發生發展機制等。同時因其對不同的腫瘤治療方法可以產生多樣性反應，因此Hela細胞也常作為腫瘤治療藥物篩選和治療效果評價的工具。在疫苗研制中，Hela細胞也常用于疫苗效果和安全性評價的模型。同時在基因編輯、細胞免疫學和病毒學研究中，也是常用的研究工具之一。
來源：“中科百抗”公眾號，作者~中科百抗；
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