HEK293T细胞：释放转染研究的潜力
HEK293T细胞是一种人类胚胎肾细胞，广泛应用于工业生物技术、毒理学及癌症研究领域。这些永生化细胞还被用于生产多种治疗性蛋白质和病毒。
- 培养基
- HEK293T细胞在含1.0 g/L L-葡萄糖、2.2 g/L NaHCO3、2.0 mM L-谷氨酰胺及10%胎牛血清的EMEM（Eagle's minimal essential medium）中培养。 培养基应每周更换两次。
- 倍增时间
- 据报道，HEK293T 细胞的倍增时间为 30 小时。
- 生长类型
- HEK293T 是一种贴壁细胞系。
- 生物安全等级
- BSL-1
HEK293T 细胞的一般特征与来源
本文部分将介绍 HEK293T 细胞系的起源及基本信息。
- HEK293T细胞系源自实验室培养的人胚胎肾原代细胞。20世纪70年代初，研究人员通过将剪切的5型腺病毒DNA片段转染至胚胎肾细胞中，成功建立了该细胞系。 研究人员通过将猿病毒 40 (SV40) 大 T 抗原导入 HEK293 细胞的基因组，建立了 HEK293T 细胞系。这种改造使研究人员能够轻松转染 293 细胞，并使其适合用于蛋白质生产和基因表达研究 [1]。
- HEK293T细胞具有上皮样形态。它们呈细长扁平状，且细胞边界清晰。
- HEK293T细胞的直径在11至15微米之间。
- SV40大T抗原HEK293T细胞具有复杂的核型。这些细胞为次三倍体，其染色体数仅为单倍体配子的三分之一，且典型染色体数为64条。
HEK293T与HEK293有何区别？
HEK293和HEK293T细胞系均源自人类。HEK293T是HEK293细胞系的一个常见衍生物。 科学家通过将SV40大T抗原转染至原始的人胚胎肾293细胞中，从而开发出这些细胞；而永生化的人胚胎肾293细胞则是通过将剪切的人腺病毒5型DNA片段转入并培养人胚胎肾细胞而建立的。
细胞技术与HEK293T细胞的生物医学应用
HEK293T研究中的细胞培养与库建立
HEK293T细胞源自人胚胎肾293细胞，因其生长旺盛且易于转染，在细胞培养中得到广泛应用。 在开展相关研究时，研究人员必须优先建立细胞库，即为长期研究和治疗应用储存细胞。他们需要采用分级细胞库管理策略，以保持细胞特性并确保其长期存活能力。细胞库的建立必须遵循良好生产规范（GMP）要求，以确保细胞在治疗应用中的活力和完整性。
良好生产规范（GMP）在HEK293T细胞库的建立中至关重要，这些细胞库是科研和治疗应用的基础。 主细胞库作为所有后续细胞产品的参考基准。用于治疗应用的细胞生产（例如基因治疗所需的慢病毒生产）需遵循严格的监管标准，以确保最终产品的安全性和有效性。
使用 HEK293T 的实验方案与检测
在细胞技术领域，设计了专门的实验方案和检测方法来评估 HEK293T 细胞的特性。这些包括评估基因治疗载体的有效性，以及细胞在培养皿或悬浮培养中与细胞外基质的相互作用。 为保持HEK293T细胞的完整性，研究人员会精准选择转染试剂，并对原材料进行严格的质量控制检测。
HEK293T细胞系的研究应用
- 疫苗研发：HEK293T细胞系已被用于研究病毒，并生产基于病毒载体的疫苗以对抗多种病毒感染。 一项研究利用这种胚胎肾细胞系，探究了 COVID-19 病毒通过人类血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 进入细胞的结构和功能基础 [3]。 此外，一项近期研究利用 HEK93T 细胞制备了 SARS-CoV-2 刺突假型慢病毒颗粒 [4]。
- 毒理学研究：该人胚胎肾细胞系被广泛用于药物毒性与效力的测试。2022年开展的一项研究将HEK293T作为正常人细胞系，用于验证林德海芋（Caladium lindenii）提取物对肝癌细胞系HepG2的细胞毒性潜力[5]。
- 基因表达研究：SV40大T抗原HEK293T细胞系极易转染，因此适用于基因表达研究。 一项研究利用HEK293T细胞探讨了长非编码RNA SNHG16在调节滋养层细胞功能中的作用。该研究揭示，LncRNA SNHG16通过与miR-218-5p/LASP1轴相互作用来介导这些效应[6]。
利用HEK293T细胞的细胞治疗创新
基于HEK293T细胞的细胞治疗进展
HEK293T细胞为细胞治疗领域做出了重大贡献，特别是在基因治疗病毒载体的制备方面。这些细胞在符合良好生产规范（GMP）的制造过程中至关重要，因为它们能确保生产出高质量的基因治疗产品。 生产人员的培训也侧重于掌握HEK293T细胞的独特特性，并确保由这些细胞衍生的医药产品维持高标准。
HEK293T细胞在临床试验与基因治疗中的应用
HEK293T细胞系在基因治疗产品的开发中发挥着关键作用，也是旨在将新型细胞疗法推向市场的临床试验不可或缺的一部分。 这涉及利用该细胞系的高转染效率进行基因递送，并使用诸如慢病毒包装载体等载体，其中整合酶 D64V 突变是提高安全性的一个显著进步。
HEK293T细胞培养的创新技术
HEK293T 细胞的多功能性支持二维及更高维度的细胞培养创新技术。这种适应性对于探索各类生物医学研究中的细胞产品至关重要，包括癌症研究——在该领域，这些细胞被用于研究肿瘤发生过程及药物测试。 此外，HEK293T细胞系在 lentiviral 颗粒的生产中发挥着关键作用，而 lentiviral 颗粒对于研究和治疗性载体制造过程都至关重要。
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HEK293T细胞系的培养信息
HEK293T细胞在研究实验室中被广泛培养。在开始培养HEK293T细胞之前，您必须了解：HEK293T细胞的倍增时间是多少？HEK293T培养基是什么？HEK293T细胞的接种密度是多少？
HEK293T细胞培养要点
倍增时间：
据报道，HEK293T细胞的倍增时间为30小时。
贴壁或悬浮培养：
HEK293T属于贴壁细胞系。
接种密度：
HEK293T细胞的接种密度为1×10⁴个细胞/cm²。在此接种密度下，细胞约4天即可形成完全融合的单层。接种时，需使用Accutase分离液将贴壁细胞剥离。 将脱落细胞离心后，用培养基小心重悬。随后，将细胞分装至新的培养瓶中进行培养。
培养基：
HEK293T细胞在含1.0 g/L L-葡萄糖、2.2 g/L NaHCO3、2.0 mM L-谷氨酰胺及10%胎牛血清的EMEM（Eagle's minimal essential medium）中培养。 培养基应每周更换两次。
培养条件：
HEK293T细胞培养物置于37°C加湿培养箱中，并保持5%二氧化碳浓度。
储存：
人胚胎肾细胞（HEK293T）应保存在液氮气相中，或长期保存在低于 -150°C 的温度下。
冷冻流程与培养基：
HEK293细胞可使用CM-1或CM-ACF冷冻培养基进行冷冻。建议采用缓慢冷冻法，使温度以每分钟1°C的速率逐渐下降，以保护HEK293T细胞的存活率。
解冻过程：
将冷冻细胞管置于水浴（37°C）中快速振荡，直至仅剩一小块冰块。将细胞悬浮于培养基中并离心，以去除冷冻培养基的成分。随后将复苏的细胞转移至装有生长培养基的新培养瓶中进行培养。
生物安全等级：
处理和维护HEK293T细胞培养物需在生物安全1级实验室进行。
HEK293T细胞系：优点与局限性
人胚胎肾293T细胞兼具独特的优势与局限性。本文将概述该细胞系的主要优缺点。
HEK293T细胞的优缺点
HEK293T细胞的显著优势包括其高转染效率，该细胞系在摄取外源DNA和产生大量蛋白质方面表现出色。这一特性使其在瞬时转染和稳定转染研究中均广受青睐。 此外，HEK293T细胞培养以易于维护著称，其强健的特性及简单的操作要求，使其成为各类实验室实验的绝佳选择。
然而，HEK293T细胞培养也存在一些局限性。主要问题之一是微生物污染的风险，这会显著影响细胞形态、基因表达及其他关键特性，可能导致实验结果不准确。 此外，虽然 HEK293T 细胞适用于长期实验，但过长的培养时间可能会损害细胞的健康。这会影响其转染效率和生长速率，因此通常建议将传代次数限制在 20 次或以下，以保持细胞的完整性。
有关 HEK293T 细胞培养和应用的常见问题
HEK293T细胞：研究论文
在本节中，我们列举了若干以HEK293T细胞为研究对象的具有前景的研究论文。
编码刺突蛋白N端和受体结合域的SARS-CoV-2 mRNA疫苗的开发
该论文将于2022年发表于BioRxiv。本研究利用HEK293T细胞开发了编码刺突蛋白N端和RBD（受体结合域）的COVID-19病毒mRNA疫苗。
该研究于2020年发表于《Molecular Cancer》。研究提出，三阴性乳腺癌细胞中环状HER2 RNA的表达使其对帕妥珠单抗药物治疗敏感。研究人员在该研究中使用HEK293细胞进行慢病毒制备及环状HER2基因的转染。
该论文发表于2022年的《病毒学杂志》。本研究利用HEK293T细胞，探讨了IFITM3（干扰素诱导的跨膜蛋白3）在原型泡沫病毒（PFV）感染中的抗病毒作用。
miRNA-21通过靶向PTEN和SMAD7的表达以及PI3K/AKT通路介导二甲双胍的抗血管生成活性
这篇发表于《自然-科学报告》（2017年）的研究论文利用HEK293T细胞，研究了miRNA-21通过调节PI3K/AKT信号通路以及SMAD7和PTEN基因表达，介导二甲双胍诱导的抗血管生成效应。
MicroRNA-608通过AKT/FOXO3a信号通路抑制膀胱癌细胞增殖
该研究发表于2017年的《分子癌症》期刊。本研究利用HEK293细胞，探讨了miRNA-608对膀胱癌的抗增殖潜力。
HEK293T细胞系资源：操作指南、视频及其他
以下是关于HEK293T细胞的若干资源：
- HEK293T细胞转染。
- HEK细胞转染：本视频展示了人胚胎肾细胞系HEK293的一般转染操作流程。
- 细胞传代：本视频讲解了贴壁细胞的分离或传代操作流程。
细胞培养方案
此处列出了HEK293T细胞的细胞培养方案。
- 分传 HEK293T 细胞：本网站提供了关于 HEK293 细胞传代的详细分步指南。
- 培养人胚胎肾细胞：此链接将为您提供 HEK293T 细胞培养方案。
参考文献
- Tan, E. 等，HEK293细胞系作为生产重组蛋白和病毒载体的平台。《生物工程与生物技术前沿》，2021，9。
- Kim, M.J. 等，AMPKα1 通过调节 TLR4 介导的 TRAF6-BECN1 信号轴来调控肺癌和乳腺癌的进展。《癌症》（巴塞尔），2020，12(11)。
- Wang, Q. 等，利用人类ACE2揭示SARS-CoV-2入侵的结构与功能基础。《细胞》，2020年，181(4): 894–904页。
- Gale, E.C. 等，基于水凝胶的受体结合域亚单位疫苗缓释可诱导针对SARS-CoV-2的中和抗体应答。《bioRxiv》，2021年。
- Kalsoom, A. 等，对人肝癌HepG2和正常HEK293T细胞系进行Caladium lindenii提取物细胞毒性潜力的体外评估。《国际生物医学研究》，2022年，第1279961页。
- Yu, Z. 等，长链非编码RNA SNHG16 通过 miR-218-5p/LASP1 轴调节滋养层细胞功能。《分子组织学杂志》，2021年，52(5): 1021-1033页。