工具細(xì)胞是實(shí)驗(yàn)或者生產(chǎn)中常用到的細(xì)胞株，是一類很常用的表達(dá)研究外源基因的細(xì)胞株。工具細(xì)胞通常培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單，比較容易轉(zhuǎn)染，應(yīng)用于科研領(lǐng)域和工業(yè)生產(chǎn)。常用的工具細(xì)胞有以下幾種：293細(xì)胞、CHO細(xì)胞、Vero細(xì)胞等。

HEK293又稱293細(xì)胞，是人胚腎293細(xì)胞。1973年，荷蘭萊頓大學(xué)的Alex Van Der Eb博士和Frank Graham博士在研究人類腺病毒（Adenovirus）時(shí)培養(yǎng)了這種細(xì)胞，在第293次實(shí)驗(yàn)成功產(chǎn)生了原始細(xì)胞克隆，所以命名為293細(xì)胞。由于293細(xì)胞的19號(hào)染色體整合了大約4.35 kb的腺病毒基因組片段，使其細(xì)胞周期以及細(xì)胞表型、核型等發(fā)生了改變，獲得永生化特性，在生產(chǎn)腺病毒載體和腺相關(guān)病毒載體、生產(chǎn)蛋白、疫苗、抗癌試劑以及細(xì)胞生物學(xué)研究上廣泛應(yīng)用。

到目前為止，根據(jù)不同的研究與生產(chǎn)需求，已經(jīng)人為地建立了許多HEK293細(xì)胞的亞型和衍生細(xì)胞系，293T、293T/17、293A、AAV-293、293H、293S、293SG、293F、293FT、293FTM、293E、293-6E等，下面小編來(lái)介紹這些細(xì)胞的培養(yǎng)及應(yīng)用。

HEK293細(xì)胞及其衍生細(xì)胞系起源示意圖

293細(xì)胞培養(yǎng)條件

形態(tài)：上皮細(xì)胞樣

生長(zhǎng)特性：貼壁

生長(zhǎng)培養(yǎng)基：DMEM培養(yǎng)基90%；優(yōu)質(zhì)胎牛血清，10%。

培養(yǎng)條件：空氣，95%；CO2，5% ；37℃

凍存條件：55% 基礎(chǔ)培養(yǎng)基+40%FBS+5%DMSO。

傳代比例：1:3-1:4，1周換液2-3次

注意事項(xiàng)：該細(xì)胞貼壁松散，操作時(shí)請(qǐng)盡量輕柔；換液時(shí)需預(yù)熱培養(yǎng)基

1.293T細(xì)胞

293T細(xì)胞由HEK293細(xì)胞衍生而來(lái)，是SV40 largeT抗原穩(wěn)轉(zhuǎn)得到的細(xì)胞株，和HEK293細(xì)胞一樣容易轉(zhuǎn)染，用磷酸鈣、PEI或脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染，效率均可達(dá)90% 以上。其表達(dá)的SV40 largeT抗原可實(shí)現(xiàn)外源表達(dá)載體的擴(kuò)增，最終增加目的基因的表達(dá)量。293T細(xì)胞常用于基因表達(dá)、蛋白生產(chǎn)慢病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒及腺病毒的包裝等。

2.293T/17細(xì)胞

293T/17細(xì)胞株是293T（293tsA1609neo）細(xì)胞株的衍生株。293T細(xì)胞中共轉(zhuǎn)染入pBND 和 pZAP 質(zhì)粒，獲得的具有G418耐受的細(xì)胞系即為293T/17細(xì)胞系。293T/17細(xì)胞持續(xù)表達(dá)猿病毒40（SV40）大T抗原，因其高轉(zhuǎn)染能力篩選到17號(hào)克隆。293T/17的轉(zhuǎn)染效率更高，已經(jīng)成為廣大研究者研究基因功能的一個(gè)強(qiáng)大工具。

3.293A細(xì)胞

293A細(xì)胞是眾多293細(xì)胞系列的一個(gè)亞克隆，因其具有相對(duì)扁平的形態(tài)和良好的貼壁能力而得名（A是adhesion首字母）。該細(xì)胞含有一個(gè)穩(wěn)定整合的E1基因拷貝，能夠提供生成重組腺病毒所需的E1蛋白（包括E1a和E1b蛋白），故它常被用于腺病毒的初始生產(chǎn)、擴(kuò)增和滴定。在培養(yǎng)過(guò)程中，該細(xì)胞呈現(xiàn)單層的扁平形態(tài)，沒有明顯的細(xì)胞重疊和細(xì)胞空隙（hole），這使得病毒滴定和空斑測(cè)定（plaque assay）更為容易。

4.AAV-293細(xì)胞

?AAV-293源自普遍使用的HEK293細(xì)胞株，但用它包裝腺病毒相關(guān)重組病毒產(chǎn)生的滴度更高。HEK293細(xì)胞是剪切過(guò)的腺病毒5型DNA轉(zhuǎn)染的人胚腎細(xì)胞。跟HEK293細(xì)胞一樣，AAV-293細(xì)胞反式表達(dá)腺病毒E1基因，當(dāng)共轉(zhuǎn)染三個(gè)AAV助質(zhì)粒（一個(gè)含ITR的質(zhì)粒，pAAV-RC，和E1缺失助質(zhì)粒）時(shí)，可以產(chǎn)生有感染力的腺相關(guān)病毒顆粒。更推薦用AAV-293來(lái)包裝腺相關(guān)病毒。

5.293H細(xì)胞

293H細(xì)胞是將293細(xì)胞馴化后得到的能夠在無(wú)血清培養(yǎng)體系下快速生長(zhǎng)、具有高轉(zhuǎn)染效率及高效蛋白表達(dá)性能的細(xì)胞系。另外，該細(xì)胞系貼附力好，常用于噬菌斑檢測(cè)等應(yīng)用。

6.293S細(xì)胞

293S細(xì)胞是被馴化成能夠懸浮培養(yǎng)且能夠耐受低鈣離子培養(yǎng)條件的293細(xì)胞系。

7.293SG細(xì)胞

將293S細(xì)胞用甲基磺酸乙酯誘變處理，蓖麻毒素選擇后再轉(zhuǎn)染pcDNA6/TR質(zhì)粒得到耐受蓖麻毒素的細(xì)胞系即為293SG。該細(xì)胞系缺乏乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶I活性，因此可促進(jìn)蛋白的Man5GlcNAc2N-聚糖型糖基化修飾。此外，該細(xì)胞系中具有四環(huán)素表達(dá)抑制基因，可用于四環(huán)素誘導(dǎo)的蛋白表達(dá)研究。293SG細(xì)胞系常用于同源的N-糖基化蛋白的表達(dá)。

8.293F細(xì)胞

293F細(xì)胞是一類能夠在無(wú)血清中高表達(dá)蛋白的野生型293細(xì)胞系。

9.293FT細(xì)胞

293FT細(xì)胞是在293F細(xì)胞系中插入pCMVSPORT6TAg.Neo質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化細(xì)胞系，能夠快速增值，易轉(zhuǎn)染，能夠用于慢病毒載體的生產(chǎn)。

10.293FTM細(xì)胞

293FTM細(xì)胞則是來(lái)源于Flp-InTMT-RETM293細(xì)胞，該細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染了ecotropic receptor質(zhì)粒及MAPPIT(mammalian protein-protein interaction trap)報(bào)告質(zhì)粒，該細(xì)胞系主要用于蛋白互作的篩選。

11.293E細(xì)胞

293E細(xì)胞指的是在293-H細(xì)胞中插入EBNA-1基因的細(xì)胞系，該基因能夠穩(wěn)定表達(dá)EBV病毒的EBNA1蛋白。含有EBV復(fù)制起點(diǎn)（oriP）的重組表達(dá)質(zhì)粒，能夠在H293E細(xì)胞中復(fù)制，并實(shí)現(xiàn)蛋白的高效表達(dá)。

12.293-6E細(xì)胞

293-6E細(xì)胞則是在293-H細(xì)胞中插入截短過(guò)后的EBNA-1基因的細(xì)胞系，其能夠在無(wú)血清培養(yǎng)基中高表達(dá)生產(chǎn)蛋白及病毒載體。

CHO細(xì)胞于1956年從中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞中分離出來(lái)，并被發(fā)現(xiàn)可以無(wú)限分裂的細(xì)胞，是成纖維細(xì)胞的一種。由于該細(xì)胞存在缺少脯氨酸合成基因的遺傳缺陷，因此在培養(yǎng)過(guò)程中需在培養(yǎng)基中加入l -脯氨酸才能生長(zhǎng)。

CHO細(xì)胞因?yàn)榫哂锌烧掣交驊腋∩L(zhǎng)、易基因突變、易基因轉(zhuǎn)染、可實(shí)現(xiàn)蛋白翻譯后修飾和化學(xué)選擇等特點(diǎn)，被廣泛認(rèn)為是極佳的哺乳動(dòng)物基因表達(dá)宿主細(xì)胞。CHO細(xì)胞隸屬于成纖維細(xì)胞，內(nèi)源性蛋白分泌少，因此非常有利于靶蛋白的分離和純化。并且CHO細(xì)胞能夠在無(wú)血清懸浮培養(yǎng)中以高密度生長(zhǎng)，并且在延長(zhǎng)的發(fā)酵周期中維持高水平的蛋白質(zhì)表達(dá)。市場(chǎng)上超過(guò)70%的蛋白質(zhì)藥物的首選制造細(xì)胞都是CHO細(xì)胞，CHO細(xì)胞已經(jīng)成為基因工程和生物制藥的重要工具。

CHO細(xì)胞培養(yǎng)條件

形態(tài)：成纖維細(xì)胞樣?

生長(zhǎng)特性：貼壁

生長(zhǎng)培養(yǎng)基：DMEM＋10% FBS＋1% P/S

培養(yǎng)條件：空氣，95%；CO2，5% ；37℃

凍存條件：55% 基礎(chǔ)培養(yǎng)基+40%FBS+5%DMSO。

傳代比例：1:3-1:4，1周換液2-3次

CHO細(xì)胞進(jìn)一步分為野生型和突變型細(xì)胞兩類。工業(yè)上最常見的幾種細(xì)胞系包括CHO -k1、CHO-DG44、CHO-S等。

1. CHO-k1細(xì)胞

于1957年誕生，是早期CHO細(xì)胞的亞克隆，屬于接近野生型細(xì)胞。但在1968年的突變分析表明，CHO-K1細(xì)胞缺乏甘氨酸生物合成的基因。CHO-K1細(xì)胞是實(shí)驗(yàn)中非常常用的一個(gè)細(xì)胞株，在生物制藥中使用也非常廣泛。該細(xì)胞株培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單，貼壁強(qiáng)度適中，比較容易轉(zhuǎn)染，很適合用它來(lái)研究一般哺乳動(dòng)物基因的功能。

2. CHO-DG44細(xì)胞

誕生于1983年CHO-DG44也屬于DHFR缺陷細(xì)胞，與CHO-DXB11不同的是，CHO-DG44有一個(gè)DHFR雙缺陷，有兩個(gè)位點(diǎn)被敲除，因此DG44可用于篩分，在工業(yè)應(yīng)用上最為廣泛，目前市場(chǎng)上70%以上的抗體藥都是由CHO-DG44宿主細(xì)胞表達(dá)。

3. CHO-S細(xì)胞

1973年Thompson實(shí)驗(yàn)室分離了一株可以懸浮培養(yǎng)的CHO細(xì)胞，命名為CHO-S，可在生物反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)。CHO-S細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)及懸浮生長(zhǎng)均可。用于蛋白表達(dá)時(shí)，應(yīng)使用懸浮生長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)更好，生物反應(yīng)器中的傳質(zhì)、傳熱效率更高，同時(shí)也可提高生物反應(yīng)器空間使用效率。工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)單抗，重組蛋白，大部分使用懸浮培養(yǎng)法來(lái)生產(chǎn)。

Vero細(xì)胞（又稱非洲綠猴腎細(xì)胞）是一種非整倍性的非洲綠猴腎細(xì)胞系，最初由日本千葉大學(xué)的Yasumura和Kawakita于1962年3月分離自正常非洲成年綠猴的腎臟上皮細(xì)胞。其被廣泛應(yīng)用于病毒感染分子機(jī)制研究、疫苗及重組蛋白的生產(chǎn)。

vero細(xì)胞培養(yǎng)條件

形態(tài)：上皮細(xì)胞樣

生長(zhǎng)特性：貼壁

生長(zhǎng)培養(yǎng)基：MEM＋10% FBS＋1% P/S

培養(yǎng)條件：空氣，95%；CO2，5% ；37℃

凍存條件：55% 基礎(chǔ)培養(yǎng)基+40%FBS+5%DMSO。

傳代比例：1:2-1:3，1周換液2-3次

vero細(xì)胞應(yīng)用

（1）用于檢查大腸桿菌毒素。大腸桿菌毒素最初就因此細(xì)胞系而被命名為Vero毒素，后來(lái)被稱為志賀菌素樣毒素，因?yàn)樗c在痢疾志賀菌中分離出來(lái)的志賀菌素很相似。

（2）作為培養(yǎng)病毒的細(xì)胞宿主。比如：測(cè)定某種藥物對(duì)病毒復(fù)制速度的影響，檢驗(yàn)是否存在狂犬病毒或者為了研究目的培養(yǎng)病毒。

（3）作為真核寄生蟲的宿主細(xì)胞，尤其是錐體蟲屬。

（4）用于疫苗生產(chǎn)中的病毒培養(yǎng)基質(zhì)細(xì)胞，是在限定代次內(nèi)不致癌的異倍體細(xì)胞，WHO批準(zhǔn)可以用于人類疫苗的生產(chǎn)基質(zhì)。?