Hep-2人喉癌上皮細(xì)胞系
Hep-2人喉癌上皮細(xì)胞系是研究喉鱗狀細(xì)胞癌的經(jīng)典模型,因具備典型的上皮源性惡性表型及穩(wěn)定的增殖特性,在喉癌發(fā)病機(jī)制、侵襲轉(zhuǎn)移及藥物敏感性研究中應(yīng)用廣泛,為解析喉癌從上皮異型增生到惡性浸潤(rùn)的演化過(guò)程提供了可靠實(shí)驗(yàn)工具,是喉癌基礎(chǔ)研究與臨床轉(zhuǎn)化的重要橋梁。
來(lái)源與背景:該細(xì)胞系于 1954 年從一名 56 歲男性喉鱗狀細(xì)胞癌患者的原發(fā)腫瘤組織中分離建立,是首ge被穩(wěn)定傳代的喉癌上皮細(xì)胞系。與轉(zhuǎn)移灶來(lái)源的腫瘤細(xì)胞系不同,其保留了原發(fā)喉癌的上皮組織學(xué)特征,尤其適合研究喉癌發(fā)生的早期分子事件。作為喉癌研究中使用zui廣泛的模型之一,其長(zhǎng)期傳代后仍保持穩(wěn)定的遺傳學(xué)特征,為不同實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果比對(duì)提供了標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái),彌補(bǔ)了原代喉癌組織樣本稀缺且體外存活時(shí)間短的缺陷,至今仍是喉癌基礎(chǔ)研究的標(biāo)gan細(xì)胞系。
細(xì)胞特性:形態(tài)上呈現(xiàn)典型的上皮樣特征,多角形或不規(guī)則形貼壁生長(zhǎng),細(xì)胞排列呈鋪路石樣,邊界清晰,細(xì)胞質(zhì)豐富,可見(jiàn)角質(zhì)顆粒(鱗狀上皮分化標(biāo)志),細(xì)胞核大而圓,核仁明顯,核質(zhì)比達(dá) 1:1.5,顯著高于正常喉上皮細(xì)胞。核心特性體現(xiàn)為強(qiáng)增殖活性,體外培養(yǎng)時(shí)倍增時(shí)間約 48-60 小時(shí),克隆形成率達(dá) 70%,顯著高于低惡性度的頭頸部腫瘤細(xì)胞系,裸鼠皮下接種后 3-4 周即可形成實(shí)體瘤,成瘤率達(dá) 100%,模擬臨床喉癌的快速生長(zhǎng)特性;鱗狀上皮標(biāo)志物表達(dá),高表達(dá)細(xì)胞角蛋白 5/6(CK5/6)、CK14,部分表達(dá) p63,符合喉鱗狀上皮的分化特征,而正常喉上皮細(xì)胞高表達(dá)的 CK13 表達(dá)顯著下調(diào),反映其惡性轉(zhuǎn)化后的表型改變;中度侵襲能力,體外 Transwell 實(shí)驗(yàn)中穿透基質(zhì)膜的細(xì)胞數(shù)是正常喉上皮細(xì)胞的 8-10 倍,能分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-1、MMP-3),可降解喉黏膜基底膜成分,模擬喉癌局部浸潤(rùn)過(guò)程。傳代時(shí)采用 0.25% 胰dan白酶 - EDTA 消化,因細(xì)胞連接緊密,需消化 3-5 分鐘,傳代比例 1:3-1:5,連續(xù)傳代 50 次后仍保持上皮形態(tài)及增殖活性,但角質(zhì)化特征可能略有減弱。
培養(yǎng)條件:適宜采用含 10% 胎牛血清的 MEM 培養(yǎng)基,添加 1% 非必需氨基酸和 1% 抗菌混合液以維持上皮細(xì)胞特性。培養(yǎng)環(huán)境需控制在 37℃、5% CO?飽和濕度,每 2-3 天更換一次培養(yǎng)基,細(xì)胞密度維持在 30%-70% 之間,過(guò)度匯合會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞接觸抑制,增殖速率下降 20%-30%。與其他上皮細(xì)胞系相比,其對(duì)鈣離子濃度敏感,培養(yǎng)基中鈣離子需維持在 1.8mM,過(guò)低會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)變圓,失去上皮極性,傳代時(shí)消化后需用含血清培養(yǎng)基終止反應(yīng),以保護(hù)細(xì)胞表面黏附分子,凍存液推薦含 10% DMSO 的胎牛血清,復(fù)蘇后存活率可達(dá) 80% 以上,復(fù)蘇后 24 小時(shí)貼壁率超過(guò) 90%。
檢測(cè)鑒定:經(jīng)微生物篩查,無(wú)支原體、細(xì)菌、真菌及常見(jiàn)病毒污染,符合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)顯示,CK5/6、p63 呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),上皮膜抗原(EMA)陽(yáng)性,波形蛋白(vimentin)陰性,明確其上皮源性特征。染色體核型分析呈現(xiàn)亞四倍體核型,存在 7 號(hào)、11 號(hào)染色體三體及 13 號(hào)染色體缺失等異常,與 60% 的喉鱗狀細(xì)胞癌患者的遺傳學(xué)改變吻合。功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)表皮生長(zhǎng)因子(EGF)處理后,細(xì)胞增殖速率提升 40%,EGFR 磷酸化水平升高,證實(shí)其對(duì)生長(zhǎng)因子信號(hào)的依賴性,與臨床喉癌中 EGFR 高表達(dá)的特征一致。
應(yīng)用領(lǐng)域:在發(fā)病機(jī)制研究中,該細(xì)胞系被用于揭示喉癌發(fā)生的分子機(jī)制,研究發(fā)現(xiàn)其 p53 基因存在熱點(diǎn)突變,導(dǎo)致細(xì)胞周期檢查點(diǎn)失控,同時(shí) HPV 陰性(與多數(shù)喉癌臨床樣本一致),排除病毒干擾,更適合研究非病毒相關(guān)喉癌的發(fā)生機(jī)制。在藥物篩選領(lǐng)域,其對(duì)shun鉑等喉癌常用治療藥物的敏感性與臨床樣本高度相關(guān),IC50 值約 2.5μM,常被用于評(píng)估新型hua療藥物及靶向藥物的療效,近期研究發(fā)現(xiàn) EGFR 抑制劑可顯著抑制其增殖,聯(lián)合放療具有協(xié)同效應(yīng)。在侵襲機(jī)制研究中,通過(guò)沉默 MMP-1 基因發(fā)現(xiàn),其穿透基底膜的能力下降 60%,證實(shí) MMP-1 在喉癌浸潤(rùn)中的關(guān)鍵作用,為開(kāi)發(fā)抗侵襲治療提供潛在靶點(diǎn)。
與其他頭頸部腫瘤細(xì)胞系(如 FaDu)的對(duì)比顯示,Hep-2 更特異表達(dá)喉鱗狀上皮標(biāo)志物(如 CK14 陽(yáng)性率 90% vs 65%),更適合研究喉癌te有的生物學(xué)行為。其穩(wěn)定的上皮表型及明確的遺傳學(xué)特征,使其在喉癌早期診斷標(biāo)志物篩選及治療方案優(yōu)化中具有不可替代的價(jià)值,為喉癌的精準(zhǔn)診療提供了從實(shí)驗(yàn)室到臨床的重要參考。
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