发布日期：2023年10月17日 | 最后修订日期：2026年5月
A431细胞：来源、培养条件及研究应用
A431是一种源自85岁女性患者皮肤的人类鳞状细胞癌细胞系。它是生物医学研究中应用最广泛的细胞系之一，特别是在癌症生物学、免疫肿瘤学、皮肤病学和药物研发领域。 A431细胞大量过表达表皮生长因子受体 （EGFR）——每细胞携带约200万至300万个受体，是正常上皮细胞的20至50倍——这使其成为EGFR信号传导研究以及西妥昔单抗和厄洛替尼等EGFR靶向疗法测试的体外金标准模型。 A431细胞由Cytion独家提供，Cytion是您值得信赖的欧洲独立细胞库。
- 物种 / 来源
人类（女性，85岁） - 组织
皮肤表皮（表皮样癌） - 形态
上皮型，粘连型 - 倍增时间
80–100 小时 - 培养基
DMEM + 10% FBS - 生物安全等级
BSL-1 - 主要特征
EGFR 过表达（约 2–3M 个受体/细胞） - 关键生物标志物
EGFR（扩增）、TP53（突变）、KRAS（野生型）、PTEN（表达）
A431细胞：一般特征与来源
本节介绍了 A431 细胞系的关键生物学特性——包括其来源、形态、核型以及使其在研究中具有独特价值的 EGFR 过表达。
A431细胞系的来源与历史
- A431 是一种人类皮肤癌细胞系，源自一名 85 岁女性鳞状细胞癌患者的表皮 [1]。该细胞系由 D.J. Giard 等人建立，他们还从实体瘤中开发了其他几种细胞系。
- 该细胞系已被广泛分发，并经全球多家独立细胞库（包括Cytion）验证，被公认为可靠且可重复的研究模型。
A431 的形态与核型
- A-431细胞具有上皮细胞形态。在标准培养条件下，它们会聚集并形成细胞簇。
- A431皮肤癌细胞系为超三倍体。其模式染色体数为74，约占细胞总数的36%。此外，约1%的细胞群体中存在更高倍体数。
A431细胞中的EGFR表达
EGFR过表达是A431细胞的标志性特征，也是其被广泛应用的主要原因。 A431细胞携带EGFR基因座的基因组扩增，导致每个细胞约含有200万至300万个EGFR受体——是正常上皮细胞的20至50倍。这使得A431成为以下方面的金标准阳性对照：
- 通过Western blot、流式细胞术和免疫荧光法验证EGFR抗体
- 检测西妥昔单抗和帕尼单抗等靶向EGFR的单克隆抗体
- 评估EGFR酪氨酸激酶抑制剂（TKIs），如厄洛替尼、吉非替尼和阿法替尼
- 研究下游信号传导通路，包括PI3K/AKT/mTOR和RAS/MAPK/ERK通路
A431细胞系：培养信息
了解细胞系的培养要求可确保操作顺畅无阻。本节涵盖了 A431 细胞系的倍增时间、培养基、传代、冷冻保存及生物安全要求。
A431细胞培养要点
倍增时间：
A431细胞的细胞数倍增时间约为80至100小时。
贴壁或悬浮培养：
A431属于贴壁细胞系。
接种密度：
1 × 10⁴ 细胞/cm² 是 A431 细胞系的理想接种密度。在此密度下，细胞约 4 天即可达到汇合。 贴壁细胞用PBS（1×）洗涤后，与Accutase传代溶液孵育，随后用培养基重悬，离心处理，并分装至新培养瓶中。
培养条件：
A431癌细胞在37°C、5% CO₂的加湿培养箱中培养。
保存：
为保持细胞活力，应将细胞保存在电冻柜或液氮气相中，温度需低于−150°C。
冷冻流程与培养基：
CM-1 或 CM-ACF 是 A431 细胞推荐的冷冻培养基。采用可控速率的慢速冷冻法（-1°C/min）。
解冻过程：
将冷冻的 A431 细胞置于 37°C 水浴中快速解冻（40–60 秒）。当仅剩少量冰块时，加入培养基并离心。将收获的细胞重悬后转移至培养瓶中。
生物安全等级：
建议在生物安全一级（BSL-1）条件下操作 A431 细胞培养。
A431细胞系的优缺点
A431细胞系具有鲜明的特征，使其既具有极高的实用价值，又存在一定的局限性。以下是对此的客观总结。
优点
A431癌细胞系的主要优势包括：
EGFR过表达
A431细胞每细胞EGFR受体表达量高达200万至300万个，是EGFR信号传导研究及抗EGFR药物（西妥昔单抗、厄洛替尼、吉非替尼）验证的金标准阳性对照。
致瘤性
A431细胞具有致瘤性，可在免疫缺陷小鼠体内轻易形成肿瘤，使其成为异种移植癌症模型的可靠工具，用于研究肿瘤生长动力学并评估新型癌症治疗方法的体内效果。
特征明确
数十年来发表的大量研究表明，A431 细胞在基因组、蛋白质组和表型层面均已得到广泛表征，为实验设计提供了坚实的科学基础。
3D 球体形成
A431 细胞在超低附着条件下可轻易形成致密的 3D 球体，使其适用于现代类器官和球体筛选平台，用于药物渗透和疗效研究。
缺点
A431细胞的缺点包括：
遗传异常
A431是一种癌细胞系，其积累了遗传突变和染色体改变（超三倍体，模数为74），可能无法完全重现原始肿瘤的特征。
微生物污染风险
A431 易受细菌污染。为确保结果可靠，必须严格遵守无菌操作规范并进行常规支原体检测。
不能代表所有EGFR肿瘤
由于 A431 中的 EGFR 表达是由基因扩增而非突变驱动的（与肺癌不同），因此研究结果可能无法直接应用于非小细胞肺癌（NSCLC）等 EGFR 突变型肿瘤。
A431细胞的研究应用
A431细胞系被广泛应用于多个研究领域。其独特的EGFR生物学特性、致瘤性以及特征明确的基因组，使其成为目前用途最广泛的人类癌细胞系之一。
- 癌症生物学：A431是研究驱动癌症生长、转移和侵袭的细胞及分子机制的强大工具。 相关研究已绘制出该细胞系中PI3K/AKT/mTOR和RAS/MAPK/ERK信号通路的图谱，并证实抑制这些通路可诱导A431皮肤肿瘤细胞发生凋亡[2, 3]。
- EGFR靶向治疗测试：A431细胞是评估抗EGFR治疗药物（包括单克隆抗体（西妥昔单抗、帕尼单抗）和小分子TKI（厄洛替尼、吉非替尼、阿法替尼、奥西替尼））的参考标准。
- 药物测试与评估：A431细胞用于评估新型抗癌候选药物。Rahim等人在2022年的一项研究中证实，从窄叶阿斯顿草（Alstonia angustiloba）中生物合成制备的银纳米颗粒对A431细胞具有强效的抗增殖作用[4]。
- 肿瘤异种移植模型：A431细胞可在免疫缺陷小鼠体内形成肿瘤，从而建立皮下和原位异种移植模型用于体内疗效研究。Lim等人利用A431衍生的异种移植瘤，评估了外源性表皮生长因子（EGF）在体内的放疗增敏效应[5]。
- 皮肤毒性与皮肤病学研究：制药和化妆品公司广泛使用A431细胞来评估外用化合物的皮肤毒性、皮肤渗透性及安全性特征。
- 3D球体和类器官模型：在超低附着或悬滴条件下，A431细胞可形成致密的3D球体，从而支持更具生理相关性的药物渗透与耐药性研究。
- EGFR 抗体验证：由于其极高的 EGFR 密度，A431 细胞是 Western blot、免疫荧光、IHC 和流式细胞术中验证抗 EGFR 抗体的标准阳性对照。
A431与其他皮肤癌细胞系的对比
选择合适的细胞系对实验的有效性至关重要。以下是 A431 与其他常用皮肤癌和鳞状细胞癌细胞系的对比：
| 特征 | A431 | A375（黑色素瘤） | SCC-25（口腔鳞状细胞癌） | HaCaT（角质形成细胞） |
|---|---|---|---|---|
| 癌症类型 | 鳞状细胞癌 | 恶性黑色素瘤 | 口腔鳞状细胞癌 | 永生化角质形成细胞 |
| EGFR表达 | +++（约2–3M/细胞） | +（低） | ++（中度） | ++（中等） |
| 致瘤性 | 是 | 是 | 是 | 否 |
| 形态 | 上皮型，粘附型 | 纺锤形，粘附型 | 上皮型，粘附型 | 上皮型，粘附型 |
| BSL | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 主要用途 | EGFR研究、抗癌药物测试 | 黑色素瘤生物学、BRAF抑制剂 | 头颈部癌症、放射学研究 | 皮肤生物学、屏障功能 |
以A431细胞为研究对象的学术论文
以下是一些以A431皮肤癌细胞系为研究对象的重要同行评审论文。
生物聚合物PVA-AuNPs和PCL-姜黄素载荷电纺纳米纤维的功效及其对A431皮肤癌细胞系的抗癌活性
发表于《Materials Today Communications》（2020年）。评估了聚-ε-己内酯载姜黄素纳米纤维和聚乙烯醇-金纳米粒子（AuNPs）针对A431癌细胞的抗癌潜力。
发表于《细胞与分子生物学通讯》（2019）。提出微RNA-221通过靶向PTEN肿瘤抑制基因在皮肤鳞状细胞癌中发挥致癌作用。
从马钱子（Catharanthus roseus）中分离出的Eutypella spp-CrP14真菌来源的长春新碱可诱导人鳞状细胞癌细胞系A431凋亡
发表于《BMC补充医学与疗法》（2016年）。研究表明，来自真菌Eutypella spp–CrP14的长春新碱可诱导A431细胞凋亡。
A431细胞中CDC42SE1的过表达通过抑制Akt通路抑制细胞增殖
发表于《Cells》（2019年）。研究确定CDC42SE1是皮肤癌进展的潜在生物标志物，其下调会促进A431细胞的肿瘤发生。
二甲双胍通过调节PI3K/Akt信号通路抑制A431细胞增殖
发表于《实验与治疗医学》（2015）。证实二甲双胍通过调节PI3K/Akt信号通路抑制A431细胞增殖。
A431细胞系资源：操作指南、视频及其他
以下资源为实验室操作A431细胞提供了实用指南。
- A-431细胞转染——A431癌细胞转染的分步视频指南。
- A431癌细胞系 — Cytion产品页面 — 完整的细胞培养信息：生长培养基、接种密度、传代、冷冻保存及质量证书。
- A431细胞培养方案 —— 来自Bio-Protocol的A431细胞系培养简明外部方案。
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