细胞实验常用哺乳动物细胞，你知道多少？
发布时间：2023-10-18 浏览次数：166
在实验过程中，定期检查细胞的外观和状态有助于获得理想的实验结果，通过肉眼或显微镜检查细胞形态，可以尽早发现细胞污染并在扩散至其他培养物之前有效避免。根据形态学差异，哺乳动物细胞可以大致分为三类：
• 成纤维样细胞：细胞形状细长，多为双极或多极，生长时需依附基质；
• 淋巴母样细胞：细胞多为球形，生长时不依附基质，通常悬浮生长；
• 上皮样细胞：细胞呈多边形，形状更规则，多为离散空斑形式附着在基质中生长；
除以上几种类别细胞外，某些细胞可根据自身功能特点表现出适应性的形态改变。如神经细胞具有多种形态和大小，主要可分为两类，Ⅰ型神经元具有长轴突，可以长距离传递信号。Ⅱ型神经元无轴突。
人胚肾（HEK）293细胞
HEK 293细胞系是生物学研究中常用的细胞系之一，常用于外源基因表达的研究。上世纪70年代，Frank Graham将5型腺病毒DNA转染至HEK细胞的19号染色体中有效地预防了细胞凋亡，而产生了永生细胞系。因实验了293次才成功，因此被命名为HEK 293。
HEK 293细胞的直径约为11~15μm，单层贴壁培养的HEK 293细胞为扁平状，直径较大，通常使用高糖培养基对其进行培养，倍增时间约为36h。由于其贴壁强度较低，在实验过程中容易流失而对实验结果产生影响，因此邮寄购得的HEK 293细胞需在培养瓶中沉降几天后使用。
因HEK 293细胞生长效率较高，在生物学和药物研究中也得到广泛应用。如疾病相关的G蛋白偶联受体信号通路研究、大规模生产重组蛋白等，同时由于HEK 293细胞具有致瘤性，也常用于癌症研究。经HEK 293细胞系开发出的变体在生物学研究中也被广泛使用。如HEK 293T，因携带SV40大T抗原而能够在含有SV40启动子的质粒载体中生成重组蛋白，广泛用于病毒颗粒的生产。
选用HEK 293进行新药开发、细胞转染等领域研究时具有一定的优势，同时也不应忽视它的局限性，例如HEK 293易被病毒、细菌、支原体污染，且细胞状态随培养时间加长而明显下降。
中国仓鼠卵巢（CHO）细胞
CHO细胞属于成纤维细胞，于上世纪50年代开始应用于生物学研究，最早在1956年由Therdore Puck从中国仓鼠卵巢中分离而得。CHO细胞可贴壁或悬浮生长，在悬浮培养条件下重组蛋白产量更高，可以满足大规模生产所需。其产生的抗体的结构和功能与天然抗体接近且病毒含量极少，外源基因在CHO细胞内可以稳定整合并高效扩增和表达。同时由于CHO细胞较少分泌内源性蛋白，因此很适宜进行靶蛋白的分离和纯化。由于其缺少脯氨酸合成基因，因此培养过程中通常需要加入Ⅰ-脯氨酸以保证其生长。
CHO细胞经过长期驯化和改造，已发展出CHO-K1、CHO-S、CHO-DG44等多个细胞系，可以在无血清培养基中高密度生长，同时也可以在延长的发酵周期中维持高水平的蛋白质表达。同时CHO细胞可以在外源表达的蛋白质中加入复杂的聚糖，可以帮助蛋白质折叠和胞内运输。当聚糖被唾液酸残基终止时，可以增加对蛋白水解的防御力并延长体内血清的半衰期，具有一定的药代动力学优势。
基于以上特点，CHO细胞是应用于大规模生产蛋白质治疗剂和重组蛋白表达的最常见哺乳动物细胞系。
非洲绿猴肾（Vero）细胞
Vero细胞于1962年从非洲成年绿猴肾脏上皮细胞分离而得，属于连续的非整倍体细胞，在疫苗研发和生物制品生产中被广泛使用，同时也是较为理想的病毒感染分子机制研究模型。
Vero细胞较易获取，便于建立细胞库和保存，对培养环境的要求不高，生长速度较快且经过多个分裂周期而不老化，可连续传代。其遗传性状稳定，无外源性污染，恶化概率低，生物安全性较高。同时与正常的哺乳动物细胞不同的是，Vero细胞的干扰素分泌功能有缺陷，被病毒感染后无法分泌干扰素，但具有干扰素受体，人工添加干扰素后细胞仍可以产生反应。
由于Vero细胞对多种病毒敏感度较高，因此被广泛应用于脊髓灰质炎、狂犬病、轮状病毒、天花、出血热、流感等疫苗生产制造中，同时在探究COVID-19的发病机制和治疗方法研究过程中也起到关键作用。
人宫颈癌（Hela）细胞
Hela细胞通常呈椭圆形或梭形，大小约为20~30μm，属于恶性肿瘤细胞系，具有无穷分裂和浸润性生长的特点，广泛应用于生物医学研究中。最初在1951年取自于Henrietta Lacks的鳞状细胞癌宫颈组织中，因此而命名。
Hela细胞的增殖能力强且生长速度快，倍增时间通常为48h，可以持续生长和分裂，是十分理想的细胞实验模型。其培养操作较为简单，但需要注意操作的无菌性以保证细胞培养的纯度和可靠性，同时也应注意对细胞状态的监控，密切观察细胞的生长状态和形态学特征，以便及时发现和处理细胞的异常状态。
Hela细胞常用于癌症学科相关研究中，用于探究癌症的发生发展机制等。同时因其对不同的肿瘤治疗方法可以产生多样性反应，因此Hela细胞也常作为肿瘤治疗药物筛选和治疗效果评价的工具。在疫苗研制中，Hela细胞也常用于疫苗效果和安全性评价的模型。同时在基因编辑、细胞免疫学和病毒学研究中，也是常用的研究工具之一。
来源：“中科百抗”公众号，作者~中科百抗；
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