HuH7 細胞：肝癌與 C 型肝炎病毒研究的門戶
源自人類肝癌的 HuH7 細胞系，是一組永生化的、具有致瘤性的上皮樣細胞。該細胞系及其衍生物 HuH7.5 和 HuH7.5.1，在實驗環境中可作為原代肝細胞的實用替代模型。 該細胞系主要應用於細胞培養模型，用於研究丙型肝炎病毒（HCV）感染及肝癌的病理生理學。
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- 倍增時間
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- 生長類型
- 附著型
- 生物安全等級
- BSL-1
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HuH-7 細胞的來源與特性
在將 HuH-7 細胞系應用於研究之前，了解其來源、關鍵特徵及最佳培養條件至關重要。
HuH7 細胞系由 Sato, J 及 Nakabayshi, H 於 1982 年建立，源自高度分化的肝細胞癌系。其原始來源為一名 57 歲日本男性的肝細胞癌。 HuH7 細胞的特徵在於能夠產生多種與生理功能相關的物質，例如白蛋白和甲胎蛋白；此外，該細胞對 C 型肝炎病毒（HCV）感染具有高度易感性，使其適合用於 HCV 複製子系統。此特性使該細胞系在抗 HCV 療法的篩選與開發方面具有重要價值。 HuH7 細胞呈現上皮樣形態，呈六邊形，在生長過程中會附著於表面並形成二維單層。HuH7 細胞的平均直徑為 21.9 µm，外觀傾向於較大且扁平。 HuH7 細胞系的特徵在於其染色體數目不均一，通常介於 55 至 63 之間，這反映了細胞群體內的遺傳多樣性。這種異質性源於細胞培養過程中所面臨的選擇壓力，且可能因實驗室條件的不同而有所差異。
比較分析：HuH7 與 HuH7.5 細胞系
HuH7.5 細胞系作為 HuH7 的衍生物，其主要差異在於 RIG-I（DDX58）基因中存在錯義突變，該基因對於細胞內抗病毒反應至關重要。 此突變增強了 HuH7.5 細胞對丙型肝炎病毒（HCV）基因組及亞基因組 RNA 複製的容許性，使其在病毒學研究中的應用價值有別於其親代細胞系 HuH7。
HuH7 細胞培養：實現最佳生長所需的關鍵操作流程
HuH7 細胞作為眾多研究的重要組成部分，必須在精確的培養條件下才能茁壯成長。本節將深入探討 HuH7 細胞培養的基本要點，以確保其在科學研究中能維持生理相關性。
倍增時間的動態變化
HuH7 細胞的倍增時間通常為 24 小時，但根據細胞培養基的不同，此期間可能延長至 36 至 48 小時，這凸顯了環境條件對細胞增殖的影響。
黏附特性
HuH7 細胞主要形成二維單層，附著於培養板和培養瓶的表面，這凸顯了其相較於懸浮培養，更傾向於在穩定的物理基質上生長。
最佳接種密度
將 HuH7 細胞的匯合度維持在 30-90% 範圍內至關重要，以防止匯合度超過 90% 時增殖率下降。 使用 Accutase 進行傳代可促進細胞脫附，從而能根據實驗需求調整接種密度，範圍從最佳密度（2×10⁴ 細胞/cm²）到飽和密度（6×10⁴ 細胞/cm²）。
營養需求
高葡萄糖含量的杜爾貝科改良鷹氏培養基（DMEM），並添加 10% 胎牛血清（FBS），可為 HuH7 細胞提供理想的營養環境。定期更換培養基（理想情況下每週 2-3 次）對於維持細胞健康至關重要。
環境條件
設定為 5% CO₂ 及 37°C 的加濕培養箱，能最佳地支援 HuH7 細胞培養，模擬有利於細胞活動的生理條件。
長期儲存
若需長期保存，應將 HuH7 細胞儲存在液氮的氣相中，以確保其存活能力，供未來研究使用。
冷凍保存與復原
採用漸進式冷凍技術對於維持細胞在冷凍保存期間的存活率至關重要。應將細胞懸浮於專門設計的冷凍培養基（如 CM-1）中，以確保細胞能順利過渡至低溫儲存狀態。 解凍時，需在 37°C 水浴中進行迅速且溫和的復甦，隨後透過離心去除冷凍培養基，並重新懸浮於新鮮的生長培養基中，此步驟對於重建細胞培養至關重要。
生物安全考量
建議在處理及擴增 HuH7 細胞系時，遵循生物安全一級（BSL-1）操作規範，以符合實驗室環境中的安全與倫理標準。
透過遵循這些詳盡闡述的培養條件，研究人員可在科學探索中確保 HuH7 細胞的強健生長與生理相關性，為肝癌及 C 型肝炎病毒研究開創突破性發現鋪平道路。
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HuH7 細胞：優點與缺點
HuH7 細胞系同時具備優點與限制。讓我們來探討此細胞系的潛在優缺點，這或許能協助您判斷它是否適合您的實驗。
HuH7 細胞系的優點
HuH7 細胞具備許多特徵，使其成為極具吸引力的研究用細胞。
- 易於培養：與其他人類肝癌細胞系不同，HuH7 細胞系無需添加血清即可輕鬆培養；不過，CLS 建議使用含 10% FBS 及 2 mM L-谷胺酸的 RPMI 1640 培養基。HuH-7 細胞會分泌一種生長因子，有助於細胞在無血清條件下生長。
- 轉染靈活性：由於 HuH7 細胞系對 HCV 基因組具有高度接受性，因此廣泛用於轉染實驗。因此，這些細胞對於抗 HCV 藥物的篩選與開發至關重要。
- 人類肝細胞的替代品：HuH7 細胞系是人類肝細胞的絕佳替代品。它能協助研究人員研究肝臟藥物轉運蛋白，並理解特定藥物與 MRP（多重藥物抗性相關蛋白）之間的相互作用。
- 建立異種移植小鼠模型：HuH7 細胞已被用於建立源自細胞系的異種移植小鼠模型。此動物模型可為研究人員提供關於蛋白激酶抑制劑及抗癌療法的寶貴見解。
- 癌症研究：HuH7 細胞系是一種人類肝癌細胞系，有助於研究人員進行肝癌研究。
HuH-7 細胞系的局限性
HuH7 細胞系的培養存在一些限制。
微生物污染：細菌污染是細胞培養中最常見的問題。一旦發生感染，可透過培養基的 pH 值變化及濁度來辨別。在各類細菌污染中，支原體污染通常不易察覺。然而，它會逐漸影響細胞系的形態、基因表達及其他特性。
培養期限：儘管 HuH-7 細胞系具有不朽性，但超過培養期限會逐漸影響細胞的健康狀態。這可能影響增殖率與基因表達，進而降低實驗結果的可重複性。對於 HuH-7 細胞系，傳代次數應控制在 20–25 次以內。
HuH-7 細胞的應用
這一人類肝癌衍生的細胞系具有廣泛的研究應用。以下將介紹幾個運用 HuH7 細胞系的研究領域。
藥物抗性：HuH7 是一種肝細胞癌（HCC）細胞系，可用於研究針對潛在肝癌治療方法的藥物抗性。 一項於 2021 年進行的研究，利用經實驗誘導對索拉非尼產生抗藥性的 HuH7 細胞，開發出新型且有效的治療藥物，即能積聚於線粒體的自組裝胜肽。
透過 HuH7 細胞進行的遺傳學洞見與分子分析：各具特色的 HuH7 細胞系（包括各種衍生物與變異株）使我們得以更深入地理解基因表達，以及特定基因組標記在疾病中的作用。 由 Evgeny Gladilin 等研究人員倡導的拉曼光譜等技術，已應用於 HuH7 細胞進行分子與細胞特徵分析，揭示了細胞對病毒感染的反應機制。 拉曼光譜技術與定量蛋白質體學等方法的結合，促進了對宿主細胞反應的探索，包括干擾素反應和脂滴的變化，這些對於理解丙型肝炎病毒（HCV）的複製以及嚴重急性呼吸系統綜合症（SARS）的影響至關重要。 可透過研究不同致癌標記物的表達，來了解其對任何治療的反應行為；例如一項研究便利用 HuH7 細胞，探討槲皮素（Kaempferol）化合物對 MMP9 及 AKT 路徑基因表達模式的影響。這些路徑調節肝細胞癌的轉移與侵襲性。 另一項近期研究亦探討了 Wnt/β-catenin 訊號傳導級聯基因在肝細胞癌（HCC）細胞存活與生長中的作用。
藥物開發：HuH7 細胞廣泛應用於針對肝癌的藥物篩選與開發研究中。已有多項研究探討了多種植物萃取物、植物來源化合物、奈米粒子及其他治療劑對肝細胞癌（HCC）的抑制潛力。 一項於2022年進行的研究，利用HuH7細胞系探討某種放射性核素針對肝細胞癌的促凋亡與抗癌特性。
HuH7 細胞：病毒研究與細胞分析的焦點HuH7 細胞已成為病毒感染與傳染病研究的重要基石，特別是 C 型肝炎病毒（HCV）及其與 SARS-CoV-2 等冠狀病毒的相互作用——SARS-CoV-2 正是導致 2019 冠狀病毒病（COVID-19）的病原體。利用 HuH7 細胞開發的實驗性 C 型肝炎病毒細胞培養系統（HCVcc），顯著提升了我們研究 HCV 複雜複製過程及 HCV 感染所必需宿主因子的能力。這包括檢測 HCV RNA 複製的效率以及具傳染性病毒顆粒的產生。 各種不同的 HuH7 細胞系，包括衰老型及受感染變異株，為探究多重感染、病毒傳播以及針對 SARS 等病毒的抑制機制，提供了多樣化的研究平台。
總而言之，對 HuH7 細胞的研究涵蓋了廣泛的科學探索範疇，從支撐病毒感染的分子機制，到這些病原體所引發的詳細細胞反應。 透過 HuH7 研究的視角，科學界持續揭示宿主與病毒互動的複雜動態，有助於推動抗病毒策略的發展，並深化我們對病毒性疾病中細胞決定因子的理解。
HuH-7 相關文獻
有大量文獻以不同目的使用 HuH7 細胞系。在此，我們列舉了幾篇近期且重要的文獻。
這項研究於 2021 年發表於《自然科學報告》（Nature Scientific Reports）。 研究利用實驗誘導的索拉非尼耐藥性肝細胞癌細胞（HuH7 細胞系），探討新開發的 Mito-FF（線粒體積聚自組裝肽）所具有的促凋亡與抗腫瘤效果。
這篇論文由 Ju Po-Chung 及其同事於 2021 年發表於《環境毒理學》（Environmental Toxicology）期刊。 在這項研究中，研究人員探討了植物來源化合物山奈酚（kaempferol）對肝細胞癌細胞（HuH7）的抗轉移潛力。此外，他們還研究了調節肝癌細胞轉移與侵襲的訊號傳導路徑。
該論文於2022年發表於《藥物開發研究》（Drug Development Research）期刊。這項研究闡述了達芙內汀化合物對抗肝細胞癌（HCC）的抗癌作用。這種植物來源的化合物透過抑制Wnt/β-catenin訊號傳導，來限制癌細胞的生長。
這篇發表於《藥物設計、開發與治療》（Drug Design, Development, and Therapy）期刊的研究論文，闡述了EGFR訊號傳導在肝細胞癌生長與轉移中的作用。 該研究利用 HuH7 細胞，探討組蛋白去乙酰化酶 3（HDAC3）抑制劑 RGFP966 透過抑制 EGFR 通路基因，對肝細胞癌（HCC）所產生的抑制作用。
這篇發表於《Cells》期刊的論文指出，研究中利用 HuH7 細胞來探討一種放射性核素（即鉑酸鉑）對抗肝細胞癌的潛力。
這項研究發表於《國際奈米醫學期刊》（International Journal of Nanomedicine）。該研究利用 HuH7 細胞，探討含薑黃素的殼聚糖奈米粒子對 C 型肝炎病毒 4a 基因型的抗病毒活性。
HuH-7 資源：操作手冊、影片及其他
關於 HuH-7 細胞系的培養與維護，現有大量相關資源可供參考。本文將介紹說明 HuH-7 細胞培養與轉染操作手冊的相關資源，以及相關教學影片。
細胞培養操作手冊
以下資源可協助您開始進行 HuH7 細胞的培養與維護。
HuH-7 細胞培養資訊與資源：此網站提供大量實用資訊，包括 HuH-7 細胞系的傳代培養操作指南、儲存方法及處理要領。
- HuH7 細胞培養操作指南
HuH7 轉染操作流程
HuH-7 細胞可透過多種方式進行轉染。以下資源提供了大量關於轉染操作流程、所需試劑與化學品、實用技巧及注意事項的資訊。
- HUH-7 轉染：此網站詳細介紹了適用於 HuH7 細胞系的轉染試劑。此外，還提供了以下連結，分別為簡易的 HuH7 轉染操作流程及 HuH7 CRISPR/Cas9 轉染操作流程。
與 HuH7 細胞系相關的影片
網路上有許多教學影片，內容涵蓋基礎傳代、接種及轉染操作流程等。
- 細胞傳代：細胞培養基礎：本影片介紹該細胞系的基本培養流程。
我們期望本文提供的資訊能協助您在開始操作 HuH7 細胞系之前，先掌握相關的基礎與進階知識。若您希望在研究工作中使用這些細胞，歡迎向我們訂購。