BNL 1ME A.7R.1小鼠肝上皮細胞系
BNL 1ME A.7R.1小鼠肝上皮細胞系源自正常 BALB/c 小鼠的肝臟組織,是經(jīng)原代培養(yǎng)建立的永生化肝上皮細胞模型,因保留了肝細胞的核心功能特征,在肝臟代謝、藥物肝毒性評估及肝損傷修復(fù)機制研究中被廣泛應(yīng)用。
該細胞系呈現(xiàn)典型的肝上皮細胞形態(tài)與表型特征。顯微鏡下,細胞呈多邊形或立方形,以貼壁生長為主,排列呈單層鋪路石樣,細胞間連接緊密,邊界清晰,核質(zhì)比適中,細胞核呈圓形或橢圓形,位于細胞中央,染色質(zhì)均勻細膩,可見 1-2 個明顯核仁,胞質(zhì)豐富,含大量線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),電鏡下可見胞質(zhì)內(nèi)的糖原顆粒和膽小管樣結(jié)構(gòu),這些形態(tài)特征與體內(nèi)肝小葉上皮細胞高度相似。免疫表型分析顯示,細胞高表達肝上皮特異性標志物,如細胞角蛋白 18(CK18)、白蛋白(Albumin)和細胞色素 P450 酶系(如 CYP3A1),其中白蛋白分泌量穩(wěn)定在 5-10μg/10?細胞 / 24 小時,CYP450 酶活性可被苯ba比妥誘導(dǎo)上調(diào) 2-3 倍,證實其具備肝細胞的功能表型。
體外培養(yǎng)體系中,BNL 1ME A.7R.1 細胞展現(xiàn)出穩(wěn)定的生長性能與代謝活性。最適培養(yǎng)條件為含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 混合培養(yǎng)基,添加胰島素 - 轉(zhuǎn)鐵蛋白 - 硒(ITS)復(fù)合物以維持肝細胞功能,在 37℃、5% CO?環(huán)境下,傳代周期約 72 小時,對數(shù)生長期細胞活力可達 90% 以上,倍增時間約 48 小時。其顯著特點是貼壁依賴性強,傳代時需用細胞解離液處理 5-8 分鐘,且傳代密度不宜過高(1×10?細胞 /cm2),否則易導(dǎo)致細胞形態(tài)改變。該細胞系對營養(yǎng)因子敏感,而在無血清培養(yǎng)基中需補充肝細胞生長因子(HGF)才能維持代謝功能。凍存復(fù)蘇性能良好,液氮凍存后復(fù)蘇存活率超過 85%,連續(xù)傳代 40 次后,白蛋白分泌與 CYP450 酶活性無明顯下降,保證了實驗的穩(wěn)定性與可重復(fù)性。
BNL 1ME A.7R.1 細胞的核心價值體現(xiàn)在其對肝臟代謝功能的精準模擬。作為肝代謝研究模型,其可高效進行糖、脂代謝及藥物生物轉(zhuǎn)化,在糖代謝實驗中,細胞可通過糖原合成與分解維持葡萄糖穩(wěn)態(tài),胰島素處理后糖原合成量增加 2 倍,而胰高血糖素則促進糖原分解,使培養(yǎng)基中葡萄糖濃度上升 30%。在脂代謝研究中,細胞可攝取游離脂肪酸并合成甘油三酯,油紅 O 染色顯示脂滴積累量隨游離脂肪酸濃度升高而增加,且受 PPARα 激動劑調(diào)控,激活 PPARα 后脂滴分解速率提升 50%,證實其具備肝細胞的脂代謝調(diào)節(jié)能力。
在藥物肝毒性評估中,該細胞系是篩選肝毒性化合物的理想工具?;谄?CYP450 酶活性,可模擬藥物在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過程,其代謝生成的毒性中間產(chǎn)物會導(dǎo)致細胞活力下降,這種毒性反應(yīng)與體內(nèi)肝損傷過程高度一致。高通量篩選實驗顯示,該細胞對已知肝毒性藥物的檢出率達 85%,遠高于非肝細胞模型,且毒性程度與藥物濃度呈良好的量效關(guān)系(R2=0.92),為藥物開發(fā)的早期肝毒性預(yù)測提供可靠平臺。
在肝損傷修復(fù)機制研究中,BNL 1ME A.7R.1 細胞可模擬肝再生過程中的細胞應(yīng)答。在氧化應(yīng)激損傷模型中,H?O?處理后細胞活性氧(ROS)水平升高,凋亡率達 30%,同時激活肝再生相關(guān)信號通路,如 Akt 磷酸化水平上調(diào) 3 倍,Cyclin D1 表達增加,促進細胞增殖以修復(fù)損傷,HGF 預(yù)處理可使凋亡率下降 50%,證實其在肝損傷修復(fù)中的保護作用。在炎癥損傷模型中,脂多糖(LPS)刺激可誘導(dǎo)細胞分泌 IL-6 和 TNF-α,促使肝細胞表達急性期蛋白(如血清淀粉樣蛋白 A),這種炎癥應(yīng)答與體內(nèi)肝損傷的急性期反應(yīng)一致,為研究炎癥介導(dǎo)的肝損傷機制提供了可控模型。
在肝臟疾病模型研究中,該細胞系可構(gòu)建多種病理狀態(tài)模型。非酒精性脂肪肝模型中,高糖高脂處理使細胞內(nèi)脂滴大量積累,TNF-α 和 IL-1β 分泌增加,胰島素信號通路受阻(Akt 磷酸化下降 60%),而姜黃素處理可改善這些病理變化,使脂滴減少 40%。在肝纖維化模型中,轉(zhuǎn)化生長因子 -β1(TGF-β1)誘導(dǎo)細胞向肌成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化,α-SMA 表達上調(diào) 5 倍,膠原蛋白分泌增加,這種表型轉(zhuǎn)換可被 TGF-β 受體拮抗劑阻斷,為肝纖維化的防治研究提供實驗依據(jù)。
隨著基因編輯技術(shù)的應(yīng)用,該細胞系被賦予更精準的研究功能。通過 CRISPR/Cas9 技術(shù)敲除 CYP3A1 基因后,細胞對相關(guān)藥物的代謝能力下降 70%,證實其在藥物代謝中的作用;而導(dǎo)入熒光標記的白蛋白基因,則可實時監(jiān)測蛋白合成與分泌的動態(tài)過程,這種基因工程化細胞系進一步拓展了其在肝臟生理學(xué)與藥理學(xué)研究中的應(yīng)用范圍。
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