NIH/3T3小鼠胚胎成纖維細胞系
NIH/3T3小鼠胚胎成纖維細胞系源自 1962 年美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)從瑞士小鼠胚胎中分離建立的成纖維細胞系,因嚴格的傳代規(guī)范(每 3 天傳代一次,每次接種 3×10?細胞)而得名,是細胞生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用zui廣泛的經(jīng)典模型之一。
該細胞系保留了成纖維細胞的典型生物學(xué)特征。細胞呈長梭形或紡錘形,胞質(zhì)豐富,細胞核呈橢圓形,在光學(xué)顯微鏡下可見清晰的細胞輪廓。作為貼壁生長細胞,其能分泌膠原蛋白、纖連蛋白等細胞外基質(zhì)成分,形成致密的細胞單層,當細胞密度達到 80%-90% 匯合時,會因接觸抑制現(xiàn)象停止增殖,這一特性與正常體細胞的生長調(diào)控機制高度一致,使其成為研究細胞增殖與接觸抑制的理想模型。此外,NIH/3T3 細胞表達成纖維細胞特異性標志物波形蛋白(Vimentin),不表達上皮細胞標志物細胞角蛋白(Cytokeratin),可通過免疫熒光染色明確其細胞類型。
在體外培養(yǎng)體系中,NIH/3T3 細胞展現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和可操作性。在含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養(yǎng)基中,37℃、5% CO?條件下生長良好,傳代周期約 48-72 小時,凍存復(fù)蘇后的存活率可達 90% 以上。與原代胚胎成纖維細胞相比,其克服了原代細胞傳代次數(shù)有限(通常不超過 15 代)、功能易退化的缺陷,連續(xù)傳代 50 次后仍能保持穩(wěn)定的生長特性和接觸抑制能力,且細胞群體均一性高,能有效減少實驗誤差,適合開展標準化研究。
NIH/3T3 細胞的顯著優(yōu)勢在于其對轉(zhuǎn)化事件的高度敏感性。當受到致癌病毒(如 SV40 病毒)、致癌基因(如 Ras、Src)或化學(xué)致癌物處理時,會失去接觸抑制特性,形成多層生長的細胞集落,即發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化表型可通過軟瓊脂克隆形成實驗驗證 —— 正常細胞無法在軟瓊脂中生長,而轉(zhuǎn)化后的細胞能形成懸浮克隆,這一特征使其成為研究細胞癌變機制的黃金模型。
在應(yīng)用領(lǐng)域,NIH/3T3 細胞的價值貫穿多個研究方向。在腫瘤學(xué)研究中,通過將候選致癌基因?qū)爰毎^察其是否誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化表型,可驗證基因的致癌潛能;在信號通路研究中,利用其對生長因子(如 PDGF、EGF)的應(yīng)答特性,解析細胞增殖信號的傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),例如檢測 ERK1/2 磷酸化水平變化;在病毒學(xué)研究中,作為多種逆轉(zhuǎn)錄病毒的易感細胞,可用于病毒培養(yǎng)、滴度測定及病毒復(fù)制機制研究;在基因編輯領(lǐng)域,因其轉(zhuǎn)染效率高,常作為 CRISPR/Cas9 技術(shù)的驗證模型,評估基因敲除或敲入的效果。
此外,該細胞系在細胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究中也不ke或缺。其接觸抑制特性被用于探究細胞周期調(diào)控機制,通過檢測不同生長階段的周期蛋白(如 Cyclin D1)表達,闡明細胞增殖的分子開關(guān);在細胞遷移研究中,劃痕實驗顯示 NIH/3T3 細胞具有活躍的運動能力,可通過分析遷移距離評估細胞的遷移潛能及相關(guān)調(diào)控因子的作用。
隨著細胞共培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,NIH/3T3 細胞常作為飼養(yǎng)層細胞支持干細胞的生長與分化,例如在胚胎干細胞培養(yǎng)中,其分泌的細胞因子能維持干細胞的未分化狀態(tài),為干細胞研究提供重要支撐。
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