HEK-293人胚腎細胞系
HEK-293人胚腎細胞系是生物醫(yī)學研究中應用zui廣泛的工具細胞之一,源自人胚胎腎組織,因高轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定的外源基因表達能力,在基因功能研究、重組蛋白生產(chǎn)及病毒載體構(gòu)建中占據(jù)核心地位,被譽為 “生物實驗室的多功能工作站"。
來源與背景:該細胞系于 1973 年由荷蘭科學家 Alex van der Eb 團隊通過腺病毒 5 型(Ad5)DNA 轉(zhuǎn)化原代人胚腎細胞建立,其基因組中整合了 Ad5 的 E1A 和 E1B 基因片段。這一du特的病毒轉(zhuǎn)化背景賦予其無限增殖能力,同時保留了腎上皮細胞的基本特征,與原代腎細胞相比,克服了傳代次數(shù)有限的缺陷,為長期實驗提供了穩(wěn)定的細胞來源,尤其適合需要大量同質(zhì)化細胞的研究場景。
細胞特性:形態(tài)上呈上皮樣,多邊形或短梭形,細胞質(zhì)透亮,細胞核圓形居中,貼壁生長時呈單層排列,細胞間連接緊密,具有典型的上皮細胞形態(tài)。核心特性包括高轉(zhuǎn)染效率—— 脂質(zhì)體或病毒介導的轉(zhuǎn)染效率可達 50%-80%,遠超其他常用細胞系,外源基因表達水平高且穩(wěn)定;腺病毒相容性,因含 E1A/E1B 基因,可支持 E1 區(qū)缺失的重組腺病毒復制,成為腺病毒包裝的金標準細胞。細胞倍增時間約 24-30 小時,增殖速度快,傳代時用常規(guī)消化液處理即可,傳代比例 1:5-1:10,連續(xù)傳代 100 次后仍保持穩(wěn)定的生長特性和轉(zhuǎn)染能力。
培養(yǎng)條件:采用含 10% 胎牛血清的 DMEM 高糖培養(yǎng)基,添加防污染試劑預防微生物污染,無需額外補充特殊生長因子。培養(yǎng)環(huán)境維持在 37℃、5% CO?飽和濕度,每 2-3 天更換一次培養(yǎng)基,細胞密度控制在 20%-80% 之間,避免過度匯合導致的接觸抑制。與腫瘤細胞系不同,其對營養(yǎng)缺乏敏感,血清濃度低于 5% 時會出現(xiàn)生長停滯,傳代時消化時間較短(約 1-2 分鐘),輕微吹打即可獲得單細胞懸液,操作簡便易上手。
檢測鑒定:經(jīng)嚴格微生物篩查,該細胞系無支原體、細菌、真菌及常見人類病毒污染,符合生物安全二級標準。STR 基因分型顯示其du特的等位基因圖譜,與國際標準 HEK-293 細胞系匹配度達 100%,可有效區(qū)分于其他腎yuan細胞系。免疫熒光檢測顯示,細胞表達腎上皮標志物細胞角蛋白 8/18(CK8/18),不表達神經(jīng)或間充質(zhì)標志物,證實其上皮細胞屬性。核型分析顯示為亞三倍體(44-47 條染色體),存在 17 號染色體三體,與文獻報道的特征一致。
應用領(lǐng)域:在基因功能研究中,HEK-293 細胞是表達重組蛋白的shou選工具,通過構(gòu)建融合蛋白表達載體,可高效生產(chǎn)帶有標簽的目標蛋白,用于蛋白結(jié)構(gòu)分析、相互作用研究及抗體制備,其分泌的重組人gan擾素、生長因子等已廣泛用于基礎(chǔ)研究。在病毒學領(lǐng)域,是腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒及慢病毒載體的主要包裝細胞,重組腺病毒疫苗的研發(fā)中,該細胞系承擔著病毒擴增的關(guān)鍵角色,xin冠yi苗研發(fā)中也被用于驗證病毒進入機制。在藥物篩選方面,適用于 G 蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)等藥物靶點的功能驗證,通過檢測報告基因活性,評估候選化合物的受體激動或拮抗活性,為藥物發(fā)現(xiàn)提供高通量篩選平臺。此外,其 CRISPR/Cas9 基因編輯效率高,常用于構(gòu)建基因敲除或敲入細胞模型,研究基因功能與疾病關(guān)聯(lián)。
該細胞系的du特優(yōu)勢在于兼顧了易培養(yǎng)性與高功能性,既像腫瘤細胞一樣易于增殖,又保留了正常上皮細胞的外源基因表達能力,這種 “平衡特性" 使其成為連接基礎(chǔ)研究與應用開發(fā)的關(guān)鍵工具。其標準化的培養(yǎng)體系和廣泛的文獻支持,也降低了新手操作的門檻,推動了生命科學研究的普及與發(fā)展。
總之,HEK-293 人胚腎細胞系憑借其卓yue的轉(zhuǎn)染效率、穩(wěn)定的生物學特性和廣泛的適用性,成為現(xiàn)代生物醫(yī)學研究中不ke或缺的核心工具,從基礎(chǔ)基因功能探索到臨床級生物制品生產(chǎn),全fang位推動著生命科學與醫(yī)學的進步。
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