BEAS-2B細(xì)胞系是一種廣泛使用的永生化但非致瘤性人類細(xì)胞系，由Curtis C. Harris小組于1988年從非癌個(gè)體獲得的正常人支氣管上皮細(xì)胞建立。該細(xì)胞系是通過轉(zhuǎn)染腺病毒12-SV40雜交病毒建立，隨后通過連續(xù)傳代實(shí)現(xiàn)細(xì)胞永生化。目前，BEAS-2B已被廣泛用于研究與肺癌發(fā)生有關(guān)的細(xì)胞和分子機(jī)制，如上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化?(EMT)在肺癌發(fā)生中的作用，以及肺炎球菌感染機(jī)制。?此外，BEAS-2B細(xì)胞系已被用作體外細(xì)胞模型，用于分析或篩選具有潛在肺毒性或肺致癌性的各種化學(xué)和生物制劑[1]。

作為永生化細(xì)胞，BEAS-2B增殖傳代能力強(qiáng)，加上細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率高，核型也比較簡(jiǎn)單（基本符合2n=46，圖2），因此較容易進(jìn)行基因編輯，常與CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)聯(lián)用，通過細(xì)胞基因敲除、細(xì)胞點(diǎn)突變或細(xì)胞敲入進(jìn)一步研究基因功能和疾病發(fā)生機(jī)制。接下來小源給大家分享一些在BEAS-2B上進(jìn)行CRISPR/Cas9基因編輯的案例，幫忙大家快速了解BEAS-2B細(xì)胞基因編輯相關(guān)應(yīng)用。

1.在BEAS-2B細(xì)胞中敲除GENE-33基因研究GENE-33對(duì)六價(jià)鉻致癌性的影響

GENE-33（Mig6，ERRFI1）是一種具有多種細(xì)胞功能的銜接蛋白，此前報(bào)道了這種蛋白質(zhì)的消耗會(huì)促進(jìn)六價(jià)鉻?[Cr(VI)]?誘導(dǎo)的肺上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化。然而，介導(dǎo)這一過程的早期分子事件尚不清楚。Park等人使用單細(xì)胞?RNA?測(cè)序來比較長(zhǎng)期暴露于亞致死劑量?Cr(VI)?且有或沒有?CRISPR/cas9?介導(dǎo)的GENE-33?缺失的?BEAS-2B?肺上皮細(xì)胞之間的基因表達(dá)譜差別。數(shù)據(jù)揭示了83個(gè)差異表達(dá)基因，最顯著的變化是與細(xì)胞粘附、氧化應(yīng)激、蛋白質(zhì)泛素化、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)移和?WNT?信號(hào)相關(guān)的基因。一些神經(jīng)特異性基因的上調(diào)也很明顯，特別是泛素羧基末端水解酶?L1 (UC HL1)。GENE-33?缺失和/或?Cr(VI)?暴露不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化。然而，無論?Cr(VI)?暴露與否，GENE-33?缺失都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期?G2/M?期細(xì)胞適度但顯著減，且GENE-33?缺失會(huì)引起細(xì)胞增殖顯著下降。有趣的是，Cr(VI)?暴露消除了兩種基因型之間細(xì)胞增殖的差異。不僅如此，GENE-33缺失能顯著提高細(xì)胞的遷移能力。數(shù)據(jù)表明，GENE-33?缺失和慢性?Cr(VI)?暴露相結(jié)合會(huì)產(chǎn)生類似于轉(zhuǎn)化肺上皮細(xì)胞的基因表達(dá)模式和表型[3]。

2.驗(yàn)證STING在人鼻病毒復(fù)制過程的作用

人鼻病毒（Human rhinovirus, HRV）是引起普通感冒最重要的病原體,該病毒引起的疾病為自限性疾病，一般1周左右自愈。HRV屬于小RNA病毒科，感染細(xì)胞后會(huì)重塑細(xì)胞內(nèi)外膜成分，形成專門促進(jìn)病毒復(fù)制的細(xì)胞器，這種細(xì)胞器被稱為復(fù)制器（Replication organelles, ROs），其他單股正鏈RNA病毒也具有此特點(diǎn)。STING是HRV感染重要的宿主因子，然而STING在HRV復(fù)制周期中發(fā)揮的功能尚不清楚。為了驗(yàn)證STING對(duì)HRV復(fù)制的重要性，作者利用CRISPR/Cas9技術(shù)在BEAS-2B細(xì)胞和氣液界面培養(yǎng)的原代人氣道上皮細(xì)胞（ALI）中實(shí)現(xiàn)STING的敲除。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，敲除STING會(huì)顯著抑制HRV的復(fù)制，而對(duì)呼吸道合胞病毒和流感病毒無顯著影響，這說明HRV的復(fù)制依賴STING[4]。

3.支氣管上皮DNMT3B抑制銅綠假單胞菌感染期間的肺部免疫反應(yīng)

銅綠假單胞菌是一種革蘭氏陰性有鞭毛細(xì)菌，屬于肺炎的常見致病性病原體。呼吸道上皮細(xì)胞通過產(chǎn)生物理屏障和釋放抗菌肽以及趨化介質(zhì)來提供抵御呼吸道病原體的第一道防線。DNA 甲基化的程度會(huì)影響基因轉(zhuǎn)錄和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，且在細(xì)菌感染期間會(huì)有所變化。DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT3B）是一種介導(dǎo)DNA從頭甲基化的酶，為驗(yàn)證了DNMT3B與氣道上皮細(xì)胞感染銅綠假單胞菌后產(chǎn)生的免疫反應(yīng)有關(guān)。研究人員使用?CRISPR/Cas9生成了DNMT3B敲除的BEAS-2B支氣管上皮細(xì)胞和對(duì)照?BEAS-2B 細(xì)胞（非靶向guide?RNA）。兩個(gè)確認(rèn)的?DNMT3B敲除克隆和兩個(gè)對(duì)照?BEAS-2B克隆暴露于熱滅活的 PAK中12小時(shí)之后，收獲?mRNA 和上清液。PAK誘導(dǎo)CXCL1、CXCL8和CCL20的mRNA和蛋白質(zhì)水平顯著上調(diào)，這一上調(diào)情況在DNMT3B?敲掉的細(xì)胞中更為明顯，表明支氣管上皮?DNMT3B參與趨化因子的調(diào)節(jié)，會(huì)通過抑制粘膜對(duì)鞭毛蛋白的反應(yīng)來幫助銅綠假單胞菌破壞宿主防御能力。

基因編輯和細(xì)胞模型的建立對(duì)于推進(jìn)功能基因組學(xué)、信號(hào)通路、新陳代謝、細(xì)胞死亡、藥物發(fā)現(xiàn)、藥物反應(yīng)和癌癥研究等領(lǐng)域具有重要的意義。BEAS-2B細(xì)胞作為研究藥物代謝活化作用和呼吸系統(tǒng)腫瘤以及分子機(jī)制的理想細(xì)胞模型，已經(jīng)有許多研究人員利用CRISPR/Cas9技術(shù)對(duì)其進(jìn)行編輯以研究癌癥特征、耐藥機(jī)制的披露、癌癥治療、細(xì)胞死亡研究、功能基因組學(xué)、信號(hào)通路、藥物發(fā)現(xiàn)、藥物反應(yīng)和細(xì)胞治療等多種具有重要意義的課題。

源井生物研發(fā)的CRISPR-U?（基于CRISPR/Cas9技術(shù)）在DNA雙鏈的切割上比一般的CRISPR/Cas9系統(tǒng)更有效率，不僅可以顯著提高同源重組的效率，還能同時(shí)在體內(nèi)外實(shí)現(xiàn)高效的基因編輯，對(duì)于BEAS-2B細(xì)胞的基因編輯實(shí)驗(yàn)有著極大的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)已推出多種BEAS-2B基因敲除細(xì)胞現(xiàn)貨，優(yōu)質(zhì)純合1周速遞，歡迎復(fù)制入庫搜索>>https://www.ubigene.com/product/KO%20Cell%20Line.html

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參考文獻(xiàn)：

[1]?Han X, Na T, Wu T, et al. Human lung epithelial BEAS-2B cells exhibit characteristics of mesenchymal stem cells[J]. PLoS One, 2020, 15(1): e0227174.

[2]?Zhang P, Li Z, Wang N, Duan G, Wang W, Feng Y, Zhao Y, Wang L, Zhu H, Zhang Q, Liu X, Wu W, Wu Y, Yao W, Wang J, Wu Y, Feng F. Coal tar pitch extract could induce chromosomal instability of human bronchial epithelial cells mediated by spindle checkpoint-related proteins. Oncotarget. 2017 Apr 11;8(34):56506-56517. doi: 10.18632/oncotarget.17025. PMID: 28915607; PMCID: PMC5593578.

[3]?Park S, Zhang X, Li C, et al. Single-cell RNA sequencing reveals an altered gene expression pattern as a result of CRISPR/cas9-mediated deletion of Gene 33/Mig6 and chronic exposure to hexavalent chromium in human lung epithelial cells[J]. Toxicology and applied pharmacology, 2017, 330: 30-39.

[4]?Triantafilou M, Ramanjulu J, Booty L M, et al. Human rhinovirus promotes STING trafficking to replication organelles to promote viral replication[J]. Nature communications, 2022, 13(1): 1-16.

[5]?Qin W, Brands X, Van’t Veer C, et al. Bronchial epithelial DNA methyltransferase 3b dampens pulmonary immune responses during Pseudomonas aeruginosa infection[J]. PLoS pathogens, 2021, 17(4): e1009491.