HeLa人宮頸癌瘤株細(xì)胞系
HeLa人宮頸癌瘤株細(xì)胞系堪稱生物學(xué)研究領(lǐng)域的 “傳奇”,它源自 1951 年美國女性 Henrietta Lacks 的宮頸癌細(xì)胞,是全qiu首ge永生細(xì)胞系,開啟了細(xì)胞生物學(xué)研究的新紀(jì)元,在癌癥研究、病毒學(xué)、遺傳學(xué)等多領(lǐng)域貢獻(xiàn)卓yue。在顯微鏡下,HeLa 細(xì)胞呈現(xiàn)出不規(guī)則的多邊形或梭形,細(xì)胞邊界清晰,卻因旺盛的增殖能力而相互擠壓、堆疊,形成密集的細(xì)胞群落。細(xì)胞胞質(zhì)豐富,經(jīng)染色后呈弱嗜酸性,內(nèi)部線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器發(fā)達(dá),為細(xì)胞的快速生長與代謝提供充足能量和物質(zhì)保障;細(xì)胞核大且深染,形態(tài)多樣,核仁明顯,常可見多核及異常核分裂象,充分彰顯其惡性腫瘤細(xì)胞的本質(zhì)特征。
從生物學(xué)特性來看,HeLa 細(xì)胞具有驚人的增殖能力與頑強(qiáng)的生命力。其細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制異常,Cyclin D1、CDK2 等蛋白的過度表達(dá),持續(xù)激活細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶,使細(xì)胞能夠快速且不間斷地從 G1 期進(jìn)入 S 期,在適宜培養(yǎng)條件下,它每 24 小時(shí)就能增殖一倍,這種近乎 “feng狂” 的增殖速度遠(yuǎn)超普通細(xì)胞。同時(shí),HeLa 細(xì)胞分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶 MMP-2、MMP-9,如同 “分子剪刀”,可高效降解細(xì)胞外基質(zhì)成分,破壞基底膜完整性,為其侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件;細(xì)胞表面整合素表達(dá)上調(diào),增強(qiáng)細(xì)胞與周圍組織的黏附與脫離能力;上皮 - 間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程也頻繁發(fā)生,E-cadherin 表達(dá)降低,N-cadherin 和 Vimentin 表達(dá)升高,賦予細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞特性,使其具備更強(qiáng)的遷移能力。此外,HeLa 細(xì)胞中 PI3K/AKT、MAPK 等信號(hào)通路持續(xù)激活,不僅維持癌細(xì)胞的存活與增殖,還參與調(diào)控細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)基因表達(dá)。更特殊的是,HeLa 細(xì)胞在體外培養(yǎng)環(huán)境中無需復(fù)雜條件就能持續(xù)分裂,不會(huì)像普通細(xì)胞那樣因端粒縮短而衰老死亡,這源于其端粒酶活性異常高,可不斷延長端粒,維持染色體穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn) “永生” 。
培養(yǎng) HeLa 細(xì)胞需遵循嚴(yán)格的操作規(guī)范。一般采用含 10% 優(yōu)質(zhì)胎牛血清的 DMEM 培養(yǎng)基,胎牛血清中的生長因子、激素等成分滿足細(xì)胞生長需求;添加 1% 青mei素 - 鏈mei霉素雙抗溶液,防止細(xì)菌污染。將細(xì)胞置于 37℃、5% 二氧化碳的恒溫培養(yǎng)箱中,模擬人體生理環(huán)境。當(dāng)細(xì)胞匯合度達(dá)到 80% - 90% 時(shí),使用 0.25% 胰dan白酶 - EDTA 溶液消化傳代,消化過程需在顯微鏡下密切觀察,避免過度消化,傳代比例通常為 1:3 - 1:5 。凍存時(shí),使用 90% 胎牛血清與 10% 二甲基亞砜混合凍存液,按程序降溫,先于 - 80℃冰箱過夜,再轉(zhuǎn)入液氮中長期保存。
在科研應(yīng)用領(lǐng)域,HeLa 細(xì)胞系的貢獻(xiàn)無ke替代。在癌癥研究中,科學(xué)家借助 HeLa 細(xì)胞發(fā)現(xiàn)了 HPV 病毒與宮頸癌發(fā)生的關(guān)聯(lián),推動(dòng)宮頸癌疫苗的研發(fā);通過對 HeLa 細(xì)胞基因編輯研究,深入了解癌癥相關(guān)基因突變對細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移的影響。在病毒學(xué)領(lǐng)域,它助力脊髓灰質(zhì)炎疫苗的研發(fā),是研究病毒感染機(jī)制、復(fù)制過程及抗病du藥物篩選的重要模型;在遺傳學(xué)研究中,HeLa 細(xì)胞幫助科學(xué)家完成人類基因組測序工作,還用于探索基因功能、遺傳疾病發(fā)病機(jī)制。此外,HeLa 細(xì)胞在細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)等領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵作用,持續(xù)推動(dòng)生命科學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
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