發佈日期:2023年 | 最後審閱日期:2026年5月
A549 細胞系:肺癌研究的基石
A549 細胞系是人類非小細胞肺癌的代表性細胞系,源自肺泡上皮細胞中的腺癌亞型。這些細胞為癌症生物學、毒理學及免疫腫瘤學等廣泛領域的研究提供了多功能的模型。 本文旨在針對 A549 細胞提供詳盡的概述,涵蓋其起源、固有特性以及在科學研究中的關鍵作用,藉此協助研究人員掌握相關知識,以便在各類研究領域中有效運用此細胞系。
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A549 的起源與細胞特徵
A549 癌細胞系於 1972 年首次從一名 58 歲白人男性的肺癌組織中分離出來,並由 D. J. Giard 及其同事建立。 其特徵為黏附性生長模式,形成單層結構,具有類似肺鱗狀組織細胞的上皮樣形態。A549 的典型細胞直徑介於 10 µm 至 15 µm 之間。 值得注意的是,A549 細胞系呈現低三倍體的染色體數,與正常人類細胞的染色體數不同。約 24% 的細胞其模式染色體數為 66,偶有細胞(0.4%)呈現 64 或 67 條染色體,這顯示其基因組不穩定性。
A549 細胞的研究應用
A549 細胞已成為分子生物學與治療研究中不可或缺的工具,特別是在開發用於基因治療及疫苗應用的腺病毒載體方面。由於其具備無需 E1A 致癌基因即可支持腺病毒產生的能力,因此成為研究腺病毒基因表達與複製的理想模型。 在目前正進行臨床試驗的腺病毒基治療與疫苗策略中,此特性尤為關鍵。此外,A549 細胞常被用作評估 E1A 缺失型腺病毒構建體複製能力的實驗對照組,凸顯了其在推動臨床研究方面的廣泛適用性。
腺病毒的生產
A549 是生產腺病毒的可行來源,因為這些病毒構建體無需額外的病毒致癌基因(E1A 或早期區域 1A)即可進行病毒基因的轉錄。基於腺病毒的療法和疫苗策略在臨床試驗中均使用這些構建體。 此外,A549 細胞系亦被用作實驗中的對照組,以測量缺乏 E1A 基因之腺病毒構建體的複製能力 [1]。
藥物篩選與開發
近期研究顯示,A549 細胞系是藥物篩選的寶貴模型。例如,2021 年的一項研究利用 A549 細胞,對從西班牙安達盧西亞西部採集的 65 種植物進行篩選,以評估其選擇性抗癌活性 [2]。 此外,另一項研究則利用 A549 細胞系,探討綠色奈米粒子的抗癌潛力 [3]。
A549 作為疾病模型
基於其來源,源自 A549 肺癌的上皮細胞已成為肺癌研究中廣受歡迎的疾病模型 [4]。例如,一項近期研究利用 A549 細胞開發了基於細胞系的肺癌異種移植模型,用以探究腫瘤生長與轉移 [5]。 此外,A549 細胞系是 II 型肺泡上皮的可靠模擬模型 [6]。這使其成為研究肺組織代謝過程及探討藥物輸送至肺組織的寶貴工具。
未完全融合(左)與完全融合(右)的 A549 細胞。
A549:細胞生長與細胞週期調控
A549 細胞的生長是關鍵的研究領域,特別是在理解這些細胞如何經歷細胞週期方面。對細胞週期基因以及細胞週期抑制劑對 A549 細胞影響的探究,有助於深入了解癌細胞增殖的機制。 細胞分選與細胞沉澱的製備等技術在這些研究中至關重要,使研究人員能夠分離並分析特定的細胞群體。電子顯微鏡則能提供詳細的影像,進一步闡明相關的細胞結構與作用過程。
替代性組織培養模型與基因表達研究
作為一種替代性組織培養模型,A549 細胞模擬了 ATII 細胞的表型,展現出 ATII 的分化特徵。這使得它們在研究人類 ATII 細胞及表面活性劑蛋白基因方面特別有用。 微陣列基因表達及 RNA 表達 ATP 分析等先進技術,有助於全面比較 A549 細胞與原代人類肺細胞(包括內皮細胞)之間的基因表達差異。這些比較對於在分子層面上理解癌症以及開發靶向療法至關重要。
化療耐藥性與治療療效
A549 細胞在非小細胞肺癌(NSCLC)化療抗藥性研究中扮演著重要角色,特別是在順鉑和培美曲塞等藥物方面。相關研究常聚焦於化療抗藥性的背後機制,並特別關注卡式脂質轉運蛋白以及遺傳因素對藥物療效的影響。 在此背景下,研究亦探討了其他替代療法(如谷胱甘肽酯)的療效,以及利用肉毒桿菌神經毒素機制的潛在應用。
A549 細胞系培養指南
本節彙整了 A549 細胞系的基本培養參數與實務要點,為建立最佳培養條件提供全面的參考資源。內容涵蓋關鍵面向,例如細胞倍增時間、附著特性、最佳接種密度、推薦的培養基成分,以及標準培養環境。
培養參數
細胞倍增時間:約 28 小時,指細胞數量倍增所需的時間。
黏附特性:A549 為黏附型細胞系,可形成單層細胞,便於直接觀察與操作。
接種密度:建議初始接種密度為 1 × 10⁴ 細胞/cm²,以確保最佳生長條件與細胞融合度。
生長培養基:由 DMEM 與 Ham's F12 培養基(1:1)混合而成的營養培養基,經 10% 胎牛血清(FBS)富集並添加 L-谷氨醯胺,可支持細胞強健生長。
培養條件:細胞在 37°C、5% CO₂ 濃度且加濕的環境中生長良好,此條件模擬了生理狀態。
儲存規範:細胞最佳儲存方式為置於液態氮的氣相中,以確保長期存活能力。
冷凍保存與復甦:採用 CM-ACF 或 CM-1 培養基進行可控速率冷凍法,可確保細胞在冷凍保存過程中的完整性。解凍時需將樣本置於 37°C 水浴中快速升溫,隨後透過離心去除冷凍保護劑,並重新懸浮於新鮮的生長培養基中。
生物安全與污染控制
生物安全分級:A549 細胞歸類為生物安全等級 1,需遵循標準微生物學操作規範以確保安全處理。
污染防治:雖然 A549 細胞與其他培養物一樣容易受到微生物污染,但嚴格遵守無菌操作技術可將此風險降至最低。 培養基的 pH 值和濁度變化可能表明存在細菌;而支原體感染則更為隱蔽,由於其可能影響細胞生理功能及實驗結果,因此必須定期進行檢測。
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A549 細胞系應用之優勢與注意事項
A549 細胞系是肺癌研究中備受矚目的模型,因其生物行為已獲充分記錄且培養要求簡單而廣受青睞。然而,與任何體外模型一樣,防範微生物污染至關重要。特別是,支原體感染的風險更凸顯了定期進行診斷篩檢的必要性。 此外,為維持細胞完整性及實驗結果的可重複性,建議將 A549 細胞的傳代次數限制在 20 次以內。
A549 細胞:研究文獻
在本節中,您可以瀏覽關於 A549 肺癌細胞的精選重要文獻,這些文獻或許能為涉及此細胞系的新研究構想提供靈感。
- 一項於 2020 年進行的研究旨在開發 A549 細胞的懸浮培養系統,以提升用於癌症治療的溶瘤腺病毒的產量。
- 這項研究利用 A549 細胞系,評估了載有 Hypnea valentiae 海藻的綠色奈米粒子的抗癌潛力。
- 這篇發表於《Bioengineered》期刊的論文,提出將 C-met 特異性嵌合抗原受體 T 細胞作為治療 A549 非小細胞肺癌細胞的直接療法。
- A549 細胞被用於抗癌藥物篩選,特別是評估天然化合物「沒食子酸」在誘導細胞死亡及預防肺癌進展方面的作用。
- 這篇研究論文利用 A549 細胞系,驗證了紫杉醇與薑黃素複合納米製劑的抗腫瘤活性。
- 這篇發表於《癌症管理與研究》(Cancer Management and Research)期刊的論文,採用 A549 細胞作為非小細胞肺癌模型,並研究順鉑抗藥性的背後機制。
- 這項研究以 A549 細胞系作為細胞模型,探討人類腺病毒早期區域 (E1A) 蛋白同工型對有氧糖解作用的不同影響。
A549 細胞系的相關資源
A549 細胞系因其源自肺癌上皮細胞而廣為人知,在科學界已有大量文獻記載。現有豐富資訊可供參考,涵蓋詳細的培養方案、轉染技術及其他關鍵實驗程序,使其成為癌症生物學及相關領域研究人員的寶貴資源。
A549:轉染操作流程
轉染操作指南:本網站提供轉染 A549 細胞所需的所有必要資訊。
A549 細胞轉染:此連結將引導您至 A549 細胞系的 DNA 轉染操作流程。
轉染操作流程:本影片展示適用於哺乳動物細胞系的一般性 DNA 轉染操作流程。
關於 A549 細胞系的影片
A549 細胞培養操作指南:本影片介紹人類肺癌細胞系 A549 的培養方法。
A549 基本資訊:本影片提供關於 A549 細胞系的一些基本資訊。
透過這份關於 A549 細胞系的全面指南,您將獲得所有必要資訊,以便在研究中運用這項強大的工具。無論您是從事癌症、毒理學或免疫腫瘤學的研究,A549 細胞都能提供一個可靠且特性明確的模型。 若您已準備好開始研究,請立即與我們聯繫或透過我們的網站下單。我們迫不及待想見證您運用 A549 細胞所揭示的突破性發現。
參考文獻
- Moreira, A.S. 等,建立懸浮細胞培養以改善溶瘤腺病毒的生產。《生物技術期刊》(Biotechnology Journal),2020,15(4):第 1900411 頁。
- Calderón-Montaño, J.M. 等,《篩選西班牙安達盧西亞西部採集之 65 種植物萃取物的選擇性抗癌活性》。《植物》(Plants),2021 年,10(10):第 2193 頁。
- 維斯瓦納坦(Viswanathan, S.)等人,Hypnea valentiae 海藻載金奈米粒子透過 A549 細胞中的上皮-間質轉化(EMT)訊號傳導途徑展現的抗癌活性。《生物化學系統學與生態學》,2023,107,頁 104606。
- Garcia-de-Alba, C.,《A549腺癌細胞的再利用:藥物發現的新選擇》。2021年,美國胸科協會,第405–406頁。
- Qi, L. 等,利用 A549 肺癌細胞進行體內腫瘤生長與自發性轉移實驗。《Bio-protocol》,2020 年,10(7):頁 e3579-e3579。
- Khan, P. 等,透過芽生法培養人類Ⅱ型肺泡上皮細胞。《呼吸研究》,2018年,19(1):第1–7頁。