H22小鼠肝癌細胞系
H22小鼠肝癌細胞系是研究肝癌惡性生物學(xué)行為的經(jīng)典模型,以高成瘤率、強體內(nèi)轉(zhuǎn)移能力及穩(wěn)定的遺傳特性為核心優(yōu)勢,在肝癌增殖機制、轉(zhuǎn)移路徑及藥物篩選中應(yīng)用廣泛,為解析肝癌的發(fā)病機制及治療策略提供了可靠實驗載體。
來源與背景:該細胞系源自昆明小鼠自發(fā)產(chǎn)生的肝細胞癌組織,于 20 世紀 60 年代建立。在臨床肝癌中,肝細胞癌占比約 85%-90%,具有起病隱匿、進展迅速、預(yù)后差的特點。H22 細胞系因能在同源小鼠體內(nèi)穩(wěn)定成瘤并模擬肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移過程,彌補了部分人類肝癌細胞系在小鼠體內(nèi)成瘤率低的不足。作為可直接用于小鼠接種的肝癌模型,其體內(nèi)生長特性與臨床肝癌進展過程高度相似,至今仍是肝癌在體實驗研究中使用zui廣泛的細胞系之一。
細胞特性:形態(tài)上呈現(xiàn)典型的上皮樣與多邊形混合特征,貼壁生長時呈不規(guī)則形態(tài),細胞質(zhì)豐富,可見嗜酸性顆粒,細胞核大而畸形,核仁明顯,核質(zhì)比約 1:1.2,多核細胞比例約 15%,體現(xiàn)肝癌細胞的惡性形態(tài)。核心特性包括:強成瘤與轉(zhuǎn)移能力,體外培養(yǎng)倍增時間約 24-30 小時,克隆形成率達 75%,昆明小鼠皮下接種 1×10?細胞后,7 天成瘤率 100%,21 天腫瘤體積可達 2.2cm3;腹腔注射后肝內(nèi)轉(zhuǎn)移率達 90%,常伴隨腹水形成,模擬臨床肝癌的肝內(nèi)轉(zhuǎn)移特征。分子特征明確,高表達甲胎蛋白(AFP),其含量是正常肝細胞的 8 倍,是肝癌診斷的重要標志物;同時攜帶 p53 基因突變,導(dǎo)致 p53 蛋白功能異常,細胞凋亡抵抗能力增強,對hua療藥物的敏感性降低。傳代時用常規(guī)消化液處理 3-5 分鐘,傳代比例 1:3-1:6,連續(xù)傳代 50 次后仍保持成瘤能力和惡性表型,遺傳穩(wěn)定性良好。
培養(yǎng)條件:適宜采用含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培養(yǎng)基,添加 1% 雙抗,培養(yǎng)環(huán)境需控制在 37℃、5% CO?飽和濕度。細胞密度維持在 20%-70%,當(dāng)密度超過 85% 時,細胞增殖速率下降 35%,且形態(tài)會出現(xiàn)一定程度的改變。對血清質(zhì)量較為敏感,優(yōu)質(zhì)血清可促進細胞的增殖和保持惡性表型,低質(zhì)量血清會使細胞凋亡率從 5% 升至 28%。凍存推薦使用含 10% DMSO 的胎牛血清凍存液,程序降溫后液氮保存,復(fù)蘇后 24 小時貼壁率達 88%,72 小時可wan全恢復(fù)增殖活性。
檢測鑒定:經(jīng)微生物篩查,無支原體、細菌、真菌污染,符合實驗細胞質(zhì)量標準。免疫組化顯示 AFP 陽性、細胞角蛋白 18(CK18)陽性,符合肝細胞癌的免疫表型?;驕y序證實存在 p53 基因突變,無 EGFR、KRAS 等其他常見驅(qū)動基因突變,與部分肝細胞癌患者的分子特征一致。染色體核型分析呈現(xiàn)亞三倍體核型(眾數(shù) 60-64),存在多條染色體的異常,與臨床肝細胞癌的染色體改變模式相符。功能驗證中,昆明小鼠皮下接種后形成的腫瘤組織病理形態(tài)與人類肝細胞癌高度相似,免疫組化顯示 Ki-67 陽性率達 80%,證實其高增殖活性。
應(yīng)用領(lǐng)域:在增殖機制研究中,通過該細胞系發(fā)現(xiàn) PI3K/Akt 信號通路異常激活可促進肝癌細胞增殖,磷酸化 Akt 水平是正常肝細胞的 4 倍,抑制該通路可使細胞增殖率下降 60%,為闡明肝癌的增殖機制提供了重要依據(jù)。在轉(zhuǎn)移機制研究中,利用其肝內(nèi)轉(zhuǎn)移模型,發(fā)現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶 - 9(MMP-9)在腫瘤轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用,抑制 MMP-9 可使肝內(nèi)轉(zhuǎn)移灶數(shù)量減少 70%,揭示了 MMP-9 在肝癌轉(zhuǎn)移中的作用。在藥物研發(fā)方面,作為篩選抗肝癌藥物的模型,新型靶向藥物可使 H22 細胞增殖抑制率達 80%,且能使裸鼠移植瘤體積縮小 75%。此外,該細胞系可用于腫瘤微環(huán)境研究,發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)巨噬細胞分泌的 IL-6 可使 H22 細胞的侵襲能力增強 2.8 倍,為靶向腫瘤微環(huán)境的聯(lián)合治療提供實驗基礎(chǔ)。
與其他肝癌細胞系相比,H22 細胞系的優(yōu)勢在于其能穩(wěn)定模擬肝細胞癌的惡性生物學(xué)行為,在同源小鼠體內(nèi)的成瘤和轉(zhuǎn)移特性好,實驗重復(fù)性高。通過對該細胞系的研究,已闡明 20 余個與肝癌增殖、轉(zhuǎn)移相關(guān)的關(guān)鍵基因,推動了 6 種抗肝癌藥物進入臨床前試驗,為肝癌的診斷和治療提供了重要實驗依據(jù)。
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