Nov.2023 07
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【实用干货】细胞实验常用哺乳动物细胞,你知道多少?

细节

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;

人胚肾(HEK293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 Graham5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。

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SV40T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。
HEK293细胞

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-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。
CHO细胞