原代细胞培养是指直接从生物体中提取细胞、组织或器官后立即进行培养。严格来说,这一过程通常指的是在成功传代之前的培养阶段,此时细胞仍保持其基本特性,特别是正常细胞仍具备二倍体的特征。原代细胞真实反映了特定细胞在体内的生理状态。然而,原代细胞的增殖能力通常较弱,传代次数有限便会停止生长。对于需要大量细胞进行的实验,例如生化分析和遗传筛选等,原代细胞往往无法满足需求。因此,在体外建立永生细胞以研究细胞的生长、分化和衰老显得尤为重要。本文将介绍中乔新舟如何从原代培养到建立永生细胞系的方法。
培养方案
在建立永生细胞系的过程中,可以选择以下三种方案:
方案一:SV40 Large T介导的永生化细胞
很多病毒基因能够影响细胞周期,SV40 T抗原是目前常用的永生化方法。SV40(simian virus 40)是猿猴肾细胞病毒,编码两种肿瘤抗原:大T抗原和小T抗原。大T抗原是细胞转化的必需因素,并且其连续表达对于维持转化细胞的表型至关重要。尽管这种方法简单有效,但大T抗原也存在潜在的致癌风险,可能导致细胞的恶性转化。
方案二:hTERT介导的永生化细胞
端粒中含有的逆转录酶TERT能够催化端粒酶反转录为端粒DNA,持续维持端粒长度,促进细胞的生长。正常细胞通常不表达TERT,因此需要使用转基因技术构建表达载体,并将TERT转染至细胞中,从而实现细胞的永生化。这一方案通过激活端粒酶活性,保持正常细胞的生理特性。
方案三:复合型病毒感染介导的永生化细胞
在某些细胞类型中,单一类型的永生化方法可能无法实现。这时候,可以结合抑制细胞周期和hTERT的表达,使用复合型病毒感染的方法,以慢病毒转染形式引入SV40T和hTERT基因,从而有效地获得永生化细胞,这种方法能够保持细胞的原始特性并降低核型发生变异的风险。
中乔新舟还通过基因编辑技术、化学诱导、物理(穿刺)等技术方法实现原代细胞的永生化,并提供上百种人源及动物源的永生化细胞株,以及相应的培养基供科研工作者选择。
永生化细胞的应用领域
永生化细胞在以下几个领域展现了其重要价值:
1. 药物筛选和开发:永生化细胞是药物筛选和毒性测试的理想模型。通过这些细胞,实验室能够快速进行大规模药物筛选,评估药物的有效性与安全性。
2. 基因研究和功能验证:因其长期增殖的特性,永生化细胞成为研究基因功能和细胞信号通路的重要工具,特别是在基因表达调控、细胞周期及癌症领域。
3. 癌症研究:许多永生化细胞系源于癌细胞,其特殊性使其成为癌症发生、发展及治疗研究的关键模型,有助于科学家理解癌症的生物机制。
4. 抗体生产:永生化细胞,如CHO细胞,被广泛用于单克隆抗体和重组蛋白的生产,对生物药物的发展至关重要。
总之,随着科技的进步,利用这些先进的细胞培养技术,科研人员能够更好地进行生物医学研究,而尊龙凯时人生就博也在这一领域为研究者提供了丰富的资源与支持,助力科研发展。