Közzététel: 2023 | Utolsó felülvizsgálat: 2026. május

HEK293 sejtek: a modern sejtkutatás és biotechnológia sarokköve

A humán embrionális vese 293 (HEK293) sejtek egy humán embrionális vese sejtvonal, amely sokoldalúságának és széles körű kutatási alkalmazhatóságának köszönhetően nagy népszerűségre tett szert a tudományos közösségben. A sejtvonalat az 1970-es évek elején hozták létre, és azóta vakcinafejlesztéshez, rákkutatáshoz, gyógyszervizsgálatokhoz és jelátvitelhez használják. Ez a blogbejegyzés a HEK293 sejtvonal minden aspektusát bemutatja, beleértve eredetét, tenyésztési információkat, előnyeit és hátrányait, alkalmazási területeit és forrásait.

HEK293 sejtek: Általános információk és eredet

Mik azok a HEK293 sejtek?

A HEK293 sejtek egy emberi embrionális vese sejtvonal, amely ismeretlen szülők szándékosan megszakított terhességéből származó emberi embrió vese szövetéből származik. A sejteket Alex Van der Eb nevű holland biológus hozta létre az 1970-es évek elején. Később Frank Graham kutató egy csonkított adenovírus 5-tel végzett transzformációval tette őket halhatatlanná.

Kezdetben a sejtek transzformálása kihívást jelentett. Azonban sok folyamatos erőfeszítés után egy izolált, egyetlen transzformált klónból sejtnövekedés következett be [1]. A sejtek adenovírus 5-tel történő transzfekciója az E1A és E1B gének beépülését eredményezte a sejt genomjába, ami megakadályozza a sejtek elhalását és bőséges fehérje termelést tesz lehetővé. Az örökösítés előtt a magzati vese sejtek nem voltak megfelelően jellemzve, így pontos sejttípusuk ismeretlen.

Az embrionális vesék endoteliális, epiteliális és fibroblaszt sejtekből állnak, így a HEK 293 sejtek valószínűleg ezek közé tartoznak. Az mRNS és a géntermékek azonban arra utalnak, hogy idegsejtekről van szó. Lehetséges, hogy az Ad5 hozzáadása megváltoztatta a sejtek fenotípusát és génkifejeződését. Érdekesség: A HEK293-ban szereplő „293” Graham által végzett 293. kísérletre utal.

Érdekesség: A HEK293-ban szereplő „293” Graham által végzett 293. kísérletre utal.

A HEK293 sejtek jellemzői

• Morfológia
• Sejtméret
• Genom és ploidia (kromoszómaszám)

A HEK293 sejtek alakja hasonlít az epiteliális sejtekéhez. Az embrionális vesék főként fibroblaszt-, endoteliális és epiteliális sejtekből állnak. Így a 293 sejtek alakjukban hasonlítanak ezekre a sejttípusokra.

A HEK 293 sejtek mérete 11–15 µm között mozog, amit a tenyésztési körülmények befolyásolhatnak. Tenyésztés során a sejtek felületen tenyésztve lapítottnak, szuszpenzióban pedig gömbölyűnek tűnhetnek. A HEK293 sejtek hipotriploidok, és körülbelül 30%-uknak a modális ploidiája 64 kromoszóma, de egyes sejteknek ennél is több kromoszómája van. A sejteknek három X kromoszómájuk van, és a 19. kromoszómába integrálódott egy 4 kilobázispárnyi adenovírus 5 fragmens.

A HEK293 és a HEK293T sejtvonal összehasonlítása

Számos származékot nyertek az eredeti HEK 293 sejtekből, például a gyakori 293 sejt származékokat, a HEK293T és a HEK293F sejteket. A HEK293T sejtek az egyik legszélesebb körben használt származékok közé tartoznak, és úgy hozták létre őket, hogy egy hőmérsékletérzékeny SV40 T-antigén mutánst építettek be az eredeti HEK 293 sejtgenomba. A T-antigén expressziója lehetővé teszi az SV40 replikációs origóval rendelkező plazmidok replikációját, amikor azokat 293-T sejtekbe transzfektálják, ami a rekombináns fehérjék fokozott termeléséhez vezet [2]. A HEK sejtvonal-származékokról, beleértve azok fejlesztését és jellemzőit, további információkat ebben a áttekintő cikkben talál.

A HEK293 sejtkultúra alapjai: lépésről lépésre

Feltételek

Információ

Populációduplázódási idő

A HEK293 sejtvonal szaporodási ideje 24 és 45 óra között mozog, átlagosan 30 óra.

Adherens vagy szuszpenziós tenyészetek

A HEK293 sejtek mind adhezív, mind szuszpenziós formában tenyészthetők. Az adhezív sejtek monorétegként, míg a szuszpenziós tenyészetek szferoidokként növekednek.

Beültetési sűrűség

A növekedési fázisban 80–90%-os konfluenciánál osztja szét a sejteket. Az Accutase segítségével válassza le a sejteket, és 1–4 x 104 sejt/cm2 sűrűséggel ültesse be őket. 1 x 104 sejt/cm2 beültetési sűrűség mellett 4 nap alatt konfluens réteg alakul ki.

Növekedési tápközeg

Növekedjen Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) táptalajban, 2 mM L-glutaminnal és 10% borjú szérummal (FBS). Cserélje ki a táptalajt hetente kétszer.

Növekedési feltételek (hőmérséklet, CO2)

Az optimális növekedés érdekében tartsa 37 °C-os, párásított inkubátorban, 5% CO2-ellátással.

Tárolás

Hosszú távú tároláshoz folyékony nitrogén gőz- vagy folyadékfázisában tárolja. Kerülje a -80 °C-os fagyasztóban való tárolást, mivel ez befolyásolhatja a sejtek életképességét.

Fagyasztási eljárás és táptalaj

A legjobb megőrzés érdekében lassú fagyasztási módszert alkalmazzon. Fagyassza le a CLS-től beszerezhető CM-1 vagy CM-ACF fagyasztóközegben.

Felolvasztási folyamat

A fagyasztott sejteket 37 °C-os vízfürdőben 1-2 percig olvassza fel, amíg csak egy kis jégdarab marad. Helyezze át a sejtszuszpenziót egy centrifugacsőbe, adjon hozzá előmelegített tenyészközegeket, majd centrifugálja le a fagyasztó közeg összetevőinek eltávolítása érdekében. A sejtpelletet friss közegben reszuszpendálja, majd optimális körülmények között tenyésztse.

Biológiai biztonsági szint

A HEK293 sejtek kezelése 1. biológiai biztonsági szintet igényel.

Vásároljon HEK293 sejteket kutatásaihoz

Forradalmi kutatásaihoz vegye fontolóra HEK293 sejtjeinket, amelyek sokoldalúságukról ismertek a génkifejeződés vizsgálatai és a vakcinafejlesztés terén, valamint azok származékait, mint például a HEK293T, a szuszpenzióhoz alkalmazkodott HEK293, a HEK293T/17, az AAV-293 és a 2V6.11. Fedezzen fel többet, és tegye még eredményesebbé kísérleteit: tekintse meg termékkínálatunkat itt.

A HEK293 sejtvonal a kutatásban és az iparban

A HEK293 sejtek alkalmazási területei sokrétűek és jelentősek. Gyakran használják őket rekombináns fehérjék expressziójára és előállítására. Emberi eredetüknek köszönhetően az ezekben a sejtekben előállított fehérjék szerkezetükben és funkciójukban nagyobb valószínűséggel hasonlítanak természetes emberi megfelelőikre, ami terápiás alkalmazások szempontjából döntő fontosságú.

Ezenkívül a HEK293 sejteket gyakran alkalmazzák a génfunkciók és -szabályozás tanulmányozásában, mivel könnyen felveszik az idegen DNS-t, ami kiváló modellé teszi őket a genetikai manipulációhoz. Ezek a sejtek kritikus szerepet játszanak az adenovirális vektorok előállításában is, amelyeket génterápiában és vakcinafejlesztésben használnak, beleértve a COVID-19 elleni vakcinák gyors előállítását is.

Vakcina- és fehérjeelőállítás: A HEK 293 sejtek alkalmasak nagyméretű fehérje- és terápiás vakcina-előállításra. A sejtvonalat továbbá vírusvektorok, például adeno-asszociált és adenovírus-vektorok előállítására is használják. A közelmúltban a HEK293 sejteket egy fontos rekombináns fehérje, az eritropoietin (EPO) előállítására használták.

Gyógyszervizsgálat: A HEK293 sejteket gyakran használják gyógyszerek és természetes termékek toxicitásának vizsgálatára.

Rákkutatás: A 293 sejtek tumorigenikusak, és a kritikus génexpressziós változások súlyosbíthatják a tumorogenezist ebben a sejtvonalban. Ezért a 293 sejtvonalat gyakran használják rákkutatásokban az alapul szolgáló molekuláris mechanizmusok megértése és a gyógyszerfejlesztés céljából.

Transzfekciós vizsgálatok: A transzfekció a nukleinsavak sejtekbe juttatásának folyamata, és a HEK293 sejtek különösen alkalmasak erre a folyamatra. Erről a témáról bővebben az alábbiakban olvashat.

A HEK293 szerepe a vakcina- és fehérjeelőállításban

A vakcinaelőállításban a HEK293 sejtek döntő szerepet játszottak az adenovírus-alapú vakcinák fejlesztésében. A szuszpenziós tenyészetekben való szaporodási képességük lehetővé teszi a folyamatok méretezhetőségét, ami elengedhetetlen a globális vakcinaigény kielégítéséhez. Ezenkívül emberi eredetük előnyt jelent más sejtvonalakkal szemben, mivel képesek emberhez hasonló poszttranszlációs módosításokat végrehajtani, biztosítva az előállított vakcinák biológiai hatékonyságát.

A HEK293 sejtek sokoldalúsága kiterjed a komplex fehérjék előállítására is, beleértve a monoklonális antitesteket és a biológiai hasonlóságú gyógyszereket, amelyeket a rák, az autoimmun betegségek és egyéb állapotok kezelésében használnak. Az a képességük, hogy a fehérjéket pontosan hajtogassák és módosítsák, előnyös választássá teszi őket a rekombináns fehérjeelőállítási iparban.

Miért használják a HEK293 sejteket transzfekcióra?

A transzfekció a nukleinsavak sejtekbe juttatásának folyamata, és a HEK293 sejtek különösen alkalmasak erre a folyamatra. Számos oka van annak, hogy a HEK293 sejteket részesítik előnyben a transzfekcióhoz:

1. Magas transzfekciós hatékonyság: A HEK293 sejtek idegen DNS-t magas arányban vesznek fel, ami annak köszönhető, hogy képesek bizonyos vírusgének expresszálására, amelyek megkönnyítik a DNS sejtbe jutását.
2. Erős növekedés: Ezek a sejtek gyorsan növekednek és viszonylag könnyen tarthatók, ami előnyös azoknál a kísérleteknél, amelyek gyors és megbízható eredményeket igényelnek.
3. Alkalmazkodóképesség: A HEK293 sejtek számos különböző körülmény között tenyészthetők, beleértve az adhezív és a szuszpenziós tenyészeteket is, ami alkalmassá teszi őket nagy léptékű fehérjetermelésre.
4. Emberi sejtvonal: Emberi sejtvonal lévén relevánsabb biológiai kontextust nyújtanak az emberi biológiához, ami különösen fontos a terápiás kutatásban, ahol az emberi sejtek reakciója előre jelzi az in vivo eredményeket.
5. Sokoldalúság: Képesek komplex poszt-transzlációs módosításokkal rendelkező fehérjéket termelni, ami számos fehérje, különösen a terápiás antitestek működéséhez elengedhetetlen tulajdonság. 

HEK293 szubkultúra protokoll

Szükséges reagensek

1. 1X foszfátpufferolt sóoldat (PBS)
2. 10% tripszin-PBS
3. Dulbecco módosított Eagle-táptalaj (DMEM)

Eljárás

Sejtek előkészítése

1. Ellenőrizze a HEK sejteket mikroszkóp alatt, hogy megbizonyosodjon arról, hogy azok körülbelül 90%-ban konfluensek.
2. Tisztítsa meg a munkaállomást aszeptikus technikák alkalmazásával, és sterilizálja a füstelszívót UV-fénnyel.
3. Törölje le a munkaterületet 70%-os etanollal.
4. Melegítse elő az összes reagenst 37 °C-os vízfürdőben.

A felosztási arány és a beoltási mennyiség kiszámítása

1. Határozza meg az osztási arányt, amely általában 1:5 és 1:20 között van.
2. Számítsa ki a pipettázáshoz szükséges térfogatot a következő képlet segítségével: Vp = (S)(Vd).

Táptalaj-térfogatok és osztási protokollok

A sejtkultúrához a különböző edényekhez specifikus táptalaj-térfogatok szükségesek, és egyedi növekedési területekkel rendelkeznek. Például egy 6-lyukú lemeznek 4,67 cm^2-es növekedési területe van lyukonként, és körülbelül 2,5 ml táptalajra van szüksége, míg egy 100 mm-es lemeznek 55 cm^2-es növekedési területe van, amihez 10 ml táptalaj szükséges. A sejtek felosztásának folyamata magában foglalja a régi tápközeg eltávolítását, PBS-sel való mosást, Accutase-szel való inkubálást, DMEM-mel való semlegesítést, centrifugálást, új tápközegben való reszuszpendálást, majd egy új lemezre való beoltást. A 100 cm²-es lombikok és a 150 mm-es lemezekhez hasonló egyéb edények esetében a részletes lépéseket és arányokat az eredeti forrásban találja.

Gyakran ismételt kérdések a HEK293 sejtekről

A HEK293 sejteket széles körben használják a tudományos kutatásban, ami természetesen számos kérdést vet fel természetükkel, eredetükkel és jellemzőikkel kapcsolatban. Az alábbiakban megvizsgálunk néhányat ezek közül a gyakori kérdések közül.