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    原代細胞怎么永生化

    發布時間: 2023-01-04  點擊次數: 986次

    原代細胞都無法擴增幾輪增殖,這被稱為Hayflick極限,因為每一輪的增殖都會縮短端粒。當端粒達到臨界縮短長度時,DNA損傷被觸發,導致細胞衰老,如果你試圖培養一個珍-稀原代細胞群,當心它最終會死亡,可以對細胞進行操縱,以繞過衰老過程并變得不朽,原代細胞永生化就是有這么神奇的事情。

     

    自發性永生化細胞最-好-的例子就是癌細胞,它們可能經歷了抵抗衰老的基因變化,并且開始“長生不老"。其實許多癌細胞株也沒有這種變化,事實上,喬治·蓋伊(George Gey)這位科學家創造了第一個永生的、可以說是最著名的細胞株:HeLa細胞,他在偶然發現亨麗埃塔(Henrietta)手術后的腫瘤內有高度化生長子宮癌細胞,在此之前,他測試了數百個癌細胞以獲得永生的方法,但是都失敗了。

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    許多病毒基因影響細胞周期,因此可以通過消除增殖控制的生物剎車來克服衰老。其中許多是腫瘤抑制基因,因為它們需要抑制腫瘤的發生。其中最常見的是猿病毒大T抗原(SV-40)的過度表達,它抑制細胞的Rb基因和p53基因,這兩種基因都是細胞生長周期的關鍵控制器。SV40永生化的細胞系著名的例子是HEK293T,也稱為293T細胞,這是一種廣泛用于表達病毒顆粒和細胞分析的細胞系,因為它們很容易轉染。其他病毒基因包括來自人乳頭瘤病毒(HPV)的基因,如E6和E7,它們也以Rb和p53基因為靶點,比如人支氣管上皮細胞HBE-E6E7等。

     

    最著名的不朽基因是端粒酶(hTERT)。端粒酶是一種核糖核蛋白,能夠延長端粒的DNA序列,從而減緩衰老過程,使細胞經歷無限的細胞分裂。事實上,端粒酶最近被認為是一種逆轉衰老的潛在機制。使用端粒酶逆轉衰老的問題在于,端粒酶表達增加也會誘導腫瘤生長。事實上,許多用于創造永生化細胞系的基因,如hTERT和SV40,都會誘導腫瘤形成。因此,毫不奇怪的是,hTERT經常在人類腫瘤中過度表達,從而賦予癌癥的一個關鍵特征:不受限制的增殖。這正是我們在使原代細胞系永生化時使用它的目的!

     

    在某些類型的細胞中,僅使用一種永生化方法可能會產生少量永生細胞。因此,根據您的細胞系,將腫瘤抑制因子(如上述細胞周期抑制劑)的抑制和hTERT的表達結合起來以增加更多的細胞永生化的可能。如果你想使你的細胞系永生化和轉化(即使其像致瘤細胞一樣),也建議使用這種雙重方法,因為有證據表明,如果沒有永生化,一些細胞系就不能進行有效的轉化。

     

    如何將永生引入原代細胞系

    以上許多不朽的來源都是基于對原代細胞的基因操作。這需要將外源DNA導入細胞。由于許多原代細胞難以轉染,因此將基因改變引入原代細胞的最-簡-單和最-有效的方法是通過病毒感染。

     

    最-流-行的方法是通過復制缺陷慢病毒,因為它們比腺病毒安全,腺病毒具有重新感染細胞的能力,因此含有活病毒的時間更長。逆轉錄病毒也可用于轉染細胞,然而,它們只能感染活躍分裂的細胞,從而減少可能被病毒轉導的細胞數量。

     

     

    警告:原代細胞不朽可能不是最-好-的途徑!

     

    通過將基因改變引入細胞,你可能正在深刻地改變細胞系的表型。雖然這確實使你的細胞系在某些方面更有用:它可能使你的細胞更同質,從而可以輕松復制結果,你可以創建大量細胞供將來使用,并且它們可能更容易實驗,但使用原代細胞系仍然有許多好處,原代細胞可以保持正常細胞的新陳代謝,可以維持正常細胞的生理特征,并且具有實驗的統一性和重復性,但隨著原代細胞的永生轉染,細胞群體和細胞機制發生改變,這可能會混淆您的實驗,并導致不確定或錯誤的結果。此外,關于永生化細胞如何準確地模擬真實組織還有很多爭論。

     

    盡管存在爭議,但SV40不太可能感染人類,盡管SV40的作用機制:p53和Rb突變可能是人類腫瘤中非常常見的突變。因此,重要的是要確定最佳的基因操作來使用永生你的細胞類型。

     

    盡管永生化細胞在實驗研究中的效用非常強大,但在使用中必須接受一些警告。與任何實驗模型一樣,永生化細胞只是您預期細胞系統的模型。


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