Hepa1-6小鼠肝癌細胞系
Hepa1-6小鼠肝癌細胞系源自 C57BL/6 小鼠的自發(fā)性肝癌,因保留肝癌的核心生物學特征且成瘤性穩(wěn)定,成為肝癌研究領(lǐng)域的經(jīng)典模型。其在病理特征、分子機制上與人類肝癌高度相似,為肝癌的發(fā)生發(fā)展、藥物篩選及相關(guān)研究提供了理想工具。
顯微鏡下,Hepa1-6 細胞呈貼壁生長,形態(tài)以多邊形和上皮樣為主,宛如鋪展在培養(yǎng)皿上的 “不規(guī)則薄片”。細胞直徑約 18-25 微米,比正常肝細胞稍大;胞質(zhì)豐富,可見散在的脂滴 —— 這是肝癌細胞的典型胞質(zhì)特征,經(jīng)油紅 O 染色后呈橘紅色,清晰可辨;細胞核大而圓,位于細胞中央或偏位,核質(zhì)比約 1:1.2,染色質(zhì)呈粗顆粒狀,核仁明顯,常為 2-3 個,展現(xiàn)出活躍的增殖能力。細胞倍增時間約 24-36 小時,當融合度達到 70%-80% 時需傳代,傳代時用 EDTA 溶液處理后輕柔吹打使細胞脫落,按 1:4-1:6 比例接種,連續(xù)培養(yǎng) 50 代仍能保持穩(wěn)定的腫瘤表型。
培養(yǎng) Hepa1-6 細胞需模擬肝臟微環(huán)境?;A(chǔ)培養(yǎng)基選用 DMEM(高糖),其含有的高濃度葡萄糖可滿足肝癌細胞旺盛的代謝需求;添加 10% 熱滅活胎牛血清提供生長因子,其中血清中的胰島素樣生長因子 - 1(IGF-1)對維持細胞的增殖活性至關(guān)重要。培養(yǎng)環(huán)境需嚴格控制在 37℃、5% CO?的恒溫培養(yǎng)箱中,pH 值穩(wěn)定在 7.2-7.4,通過培養(yǎng)基中的酚紅指示劑可直觀監(jiān)測酸堿變化。與其他肝癌細胞系相比,該細胞對培養(yǎng)條件要求較為寬松,但需避免培養(yǎng)基過度酸化,建議每 2-3 天更換一次培養(yǎng)基,以保持細胞活力。
在肝癌發(fā)病機制研究中,Hepa1-6 細胞系是解析基因突變與腫瘤進展關(guān)系的理想工具。其攜帶 p53 基因突變 —— 這與人類肝癌中常見的功能失活突變高度一致。實驗顯示,該細胞在 DNA 損傷條件下,p53 蛋白無法正常激活,導致細胞周期檢查點失靈,細胞持續(xù)增殖。通過導入野生型 p53 基因后,細胞的凋亡率增加 40%,克隆形成能力下降 50%,裸鼠成瘤體積縮小 60%,直接證明 p53 突變在肝癌發(fā)生中的驅(qū)動作用。此外,該細胞還存在 β- 連環(huán)蛋白基因異常,導致其在胞質(zhì)和細胞核內(nèi)積累,激活下游靶基因的表達,模擬了人類肝癌中 Wnt 信號通路異常激活的特征。
在藥物篩選領(lǐng)域,Hepa1-6 細胞系是評估抗肝癌藥物療效的常用模型。其對多種經(jīng)典藥物的敏感性與人類肝癌組織接近,可通過 MTT 法快速檢測藥物對細胞增殖的抑制率。在篩選新型靶向藥物時,該細胞系能有效反映藥物對特定靶點的作用,例如,使用抗 VEGFR 單克隆抗體處理后,細胞的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)分泌量下降 70%,細胞遷移能力降低 55%,為評估 VEGFR 抑制劑的療效提供了可靠依據(jù)。同時,該細胞系可用于構(gòu)建荷瘤小鼠模型,通過測量腫瘤體積變化和計算抑瘤率,評估藥物的體內(nèi)療效。
在腫瘤免疫研究中,Hepa1-6 細胞系的免疫原性特征使其成為免疫相關(guān)研究的理想模型。該細胞表達多種腫瘤相關(guān)抗原,如甲胎蛋白(AFP)和熱休克蛋白 90(HSP90),可被免疫系統(tǒng)識別。其荷瘤小鼠模型具有完整的免疫系統(tǒng),能模擬人類肝癌的腫瘤免疫微環(huán)境,例如,腫瘤微環(huán)境中存在大量巨噬細胞和調(diào)節(jié)性 T 細胞,可抑制效應 T 細胞的抗腫瘤活性。在免疫檢查點抑制劑研究中,使用抗 CTLA-4 抗體處理荷瘤小鼠,可使腫瘤內(nèi) CD8?T 細胞浸潤增加 2 倍以上,腫瘤生長抑制率達 45%,為免疫機制研究提供了良好模型。
在腫瘤轉(zhuǎn)移研究中,Hepa1-6 細胞系因具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移潛能而被廣泛應用。通過尾靜脈注射可建立肺轉(zhuǎn)移模型,該細胞在肺部形成轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)的轉(zhuǎn)移率達 50% 以上,轉(zhuǎn)移灶的病理特征與人類肝癌肺轉(zhuǎn)移相似。研究發(fā)現(xiàn),該細胞高表達基質(zhì)金屬蛋白酶 - 2(MMP-2),可降解基底膜成分,促進腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移,抑制 MMP-2 活性可使細胞的侵襲能力下降 50%,肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)量減少 60%,為開發(fā)抗轉(zhuǎn)移藥物提供了潛在靶點。
前沿研究中,Hepa1-6 細胞系的應用持續(xù)拓展。在類器官構(gòu)建中,將其與肝星狀細胞、內(nèi)皮細胞共培養(yǎng),可形成具有肝臟組織結(jié)構(gòu)的三維腫瘤模型,更真實地模擬體內(nèi)腫瘤微環(huán)境;在單細胞測序研究中,解析其異質(zhì)性亞群,發(fā)現(xiàn)高表達 CD133 的細胞亞群具有更強的成瘤能力和耐藥性,為識別肝癌干細胞提供了標志物;在基因編輯領(lǐng)域,利用 CRISPR 技術(shù)敲入熒光蛋白基因,可實時追蹤腫瘤細胞在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移路徑,為研究轉(zhuǎn)移機制提供可視化工具。
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