M21人黑色素瘤細胞系
M21人黑色素瘤細胞系源于人體惡性黑色素瘤組織,是研究黑色素瘤發病機制、開發靶向治療策略的重要實驗模型。在顯微鏡下,M21 細胞呈現多樣形態,多為上皮樣或梭形,以貼壁方式緊密生長于培養瓶底部,細胞間連接緊密,部分細胞呈樹突狀伸展,形似正常黑色素細胞,但細胞極性消失,排列紊亂。細胞胞質豐富,經染色后呈嗜酸性,內部富含大量異常形態的線粒體,為癌細胞的快速增殖提供充足能量;內質網和高爾基體高度發達,參與黑色素合成相關蛋白的加工與運輸;細胞核大且不規則,核質比例失調,核仁明顯且數目增多,部分細胞可見多核及異常核分裂象,這些形態學特征充分體現出其惡性腫瘤細胞的本質。
M21 細胞具有顯著的生物學特性。在增殖能力上,其細胞周期調控機制紊亂,Cyclin D1、CDK4 等細胞周期蛋白高表達,促使細胞周期蛋白依賴性激酶持續活化,推動細胞快速從 G1 期進入 S 期,在適宜培養條件下,細胞倍增時間約為 36 - 48 小時。同時,M21 細胞中 MAPK、PI3K/AKT 等信號通路異常激活,MAPK 通路中,BRAF 基因常發生 V600E 突變,導致 BRAF 蛋白持續激活,通過 MEK - ERK 級聯反應,激活下游轉錄因子,促進細胞增殖;PI3K/AKT 通路則抑制細胞凋亡,增強細胞代謝活性,進一步促進癌細胞的存活與增殖。在侵襲轉移方面,M21 細胞分泌基質金屬蛋白酶 MMP - 2 和 MMP - 9 的能力較強,這些蛋白酶能夠高效降解細胞外基質中的膠原蛋白、層粘連蛋白等成分,破壞基底膜完整性;細胞表面整合素家族蛋白表達上調,增強細胞與細胞外基質的黏附與脫離能力,為癌細胞突破上皮屏障、發生遠處轉移創造條件。此外,M21 細胞能夠合成和分泌黑色素,但其黑色素合成調控機制紊亂,部分細胞的黑色素含量與正常黑色素細胞存在顯著差異,這種特性也與腫瘤的惡性程度及進展相關。
培養 M21 人黑色素瘤細胞系需遵循嚴格的操作規范。常用含 10% 優質胎牛血清的 DMEM 培養基作為基礎培養體系,胎牛血清中的生長因子、氨基酸等物質能充分滿足細胞生長和代謝需求;添加 1% 的青mei素 - 鏈mei素雙抗溶液,防止細菌污染。將細胞置于 37℃、5% 二氧化碳的恒溫培養箱中,模擬人體生理環境,維持細胞內酸堿平衡與酶活性。當細胞匯合度達到 80% - 90% 時,使用 0.25% 胰dan白酶 - EDTA 溶液進行消化傳代,消化過程需在顯微鏡下實時觀察,避免過度消化損傷細胞,傳代比例一般控制在 1:3 - 1:5 。凍存時,采用 90% 胎牛血清與 10% 二甲基亞砜混合凍存液,遵循程序降溫原則,先于 - 80℃冰箱過夜,再轉移至液氮中長期保存。在培養過程中,還需定期檢測細胞的生長狀態、基因型穩定性及黑色素合成相關蛋白表達情況,確保實驗結果的可靠性。
在科研應用領域,M21 細胞系成果豐碩。在黑色素瘤發病機制研究中,科研人員借助該細胞系深入探究 BRAF、NRAS 等基因突變與黑色素瘤發生發展的關聯,發現 BRAF V600E 突變通過持續激活 MAPK 通路,驅動正常黑色素細胞向癌細胞轉化。在藥物研發方面,M21 細胞是篩選抗黑色素瘤藥物的重要模型,新型的靶向 BRAF 抑制劑維莫非尼、達拉非尼在該細胞系實驗中,能有效抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡;針對其侵襲轉移特性開展的聯合用藥研究,如 BRAF 抑制劑聯合 MEK 抑制劑,顯著降低了 M21 細胞的侵襲能力,為臨床治療黑色素瘤提供了新策略。此外,M21 細胞還用于評估黑色素瘤的新型治療方案,如免疫檢查點抑制劑、腫瘤疫苗等,助力優化黑色素瘤治療手段,推動黑色素瘤診療技術不斷進步。
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