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HepG2细胞——一种肝癌研究资源

Hep-G2是一种源自一名15岁白人男性肝细胞癌肝组织的肝癌细胞系。这些细胞常用于药物代谢和肝毒性研究。 尽管HepG2细胞增殖率高且具有上皮样外观，但它们不具致瘤性，并能执行多种分化的肝脏功能。1975年，研究人员从肝细胞癌中分离出HepG2细胞，使其成为首个展现肝细胞关键特征的肝细胞系。 与此前建立的、缺乏关键肝细胞标志物的SK-Hep1细胞系不同，HepG2细胞能够分泌多种血浆蛋白，并为研究人类肝细胞表面域的细胞内动态提供了宝贵的模型。 这些细胞呈现上皮样形态，典型染色体数为55，且可受人生长激素刺激。

📋 HepG2 细胞系 — 快速事实
培养基
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生长类型
贴壁
生物安全等级
BSL-1

一名男子肝脏内恶性肿瘤的3D渲染医学动画。

HepG2细胞的特征

原代肝细胞通常呈立方形，且通常含有两个细胞核。相比之下，HepG2细胞具有上皮样形态，每个细胞仅含一个细胞核，染色体数为48至54条。 尽管HepG2细胞的细胞总蛋白含量可达25%，但其细胞体积大于正常肝细胞，约占细胞总蛋白的10%。细胞蛋白是细胞内的关键执行者，负责执行基因所指定的功能。

肿瘤细胞（包括染色体数目异常的细胞）常表现出核数增加，每细胞可达七个。由于其在体外具有高度分化能力，HepG2细胞为研究人类肝细胞内胆小管、窦状膜蛋白及脂质的细胞内转运与动态提供了理想的模型。

HepG2细胞的平均直径约为10-20 µm，虽小于直径为15 µm的肝细胞，但与直径范围为10-20 µm的肝母细胞瘤（HB）肿瘤细胞相当。

HepG2 遗传学

Hep-G2 细胞系表现出多种易位，包括 1 号和 21 号染色体短臂之间的易位、2 号、16 号和 17 号染色体的三体以及 20 号染色体的四体。 还观察到4号染色体q3区域的缺失，这与肝母细胞瘤（HB）中常见的t(1;4)易位以及2号和20号染色体三体等其他染色体异常有关。 HepG2 细胞的染色体数在 50 到 60 之间，表明其核型为超二倍体，而有些病例的染色体数超过 100，其特征是四倍体增大。 HepG2细胞含有约7.5 pg的DNA，比平均体细胞多15%。相比之下，原代肝细胞呈立方体形状，通常含有两个细胞核[1]。

HepG2细胞的突变谱

HepG2细胞系携带TERT启动子区域的C228T突变，该突变也存在于肝细胞癌（HCC）和肝母细胞瘤（HB）中。 该突变通过保护癌细胞的端粒，促进了细胞的不死化。此外，HepG2细胞携带野生型TP53基因，该基因对抑制人类癌症至关重要，因其参与细胞周期阻滞、凋亡及衰老过程。该基因的突变可促进细胞增殖。

HepG2 细胞参与了多个信号通路，包括细胞生长失调、胎儿和胚胎 HB 等生存通路，以及 Wnt/β-catenin 通路。 此外，该细胞系具有CTNNB1基因第三外显子的特征性缺失，这与上皮型肝细胞癌中观察到的情况完全一致[2,3]。

HepG2 cells at high and low confluence

在胰岛中生长的HepG2细胞，放大倍数分别为20倍和10倍。

HepG2 肝细胞癌细胞在肝脏研究中的概述

源自人类肝癌的HepG2细胞已成为研究肝脏功能及疾病（包括肝细胞癌）的宝贵工具。这些肝细胞系有助于深入了解人类肝细胞在各种实验条件下的细胞反应。 在HepG2细胞中使用荧光素酶报告质粒，对于追踪基因表达和细胞转染尤为有效，这些技术在代谢研究中至关重要，例如研究乙醇对肝细胞的影响。

利用HepG2细胞研究病毒感染与肝脏疾病

HepG2 和 Huh7 等永生化肝肿瘤细胞系在病毒感染研究中至关重要，它们能够展示丁型肝炎病毒 (HDV) 的完整细胞周期复制以及乙型肝炎病毒 (HBV) 的表达 [5,6]。 与此同时，HepaRG细胞系在阐明HBV进入机制方面发挥着关键作用[7]。 HepG2 细胞还被用于研究各种人类肝脏疾病，从进行性家族性肝内胆汁淤积症 (PFIC) 和杜宾-约翰逊综合征等遗传性疾病，到与细胞毒性和致突变剂相关的环境和饮食研究，以及药物靶向和肝癌发生的研究 [8,9]。 其应用范围还扩展到生物人工肝装置的试验。

组织工程中 HepG2 细胞与生物材料的相互作用

HepG2 细胞与各种生物材料的相互作用在组织工程中至关重要。胶体探针技术等方法通过测量细胞粘附特性来帮助理解这些相互作用，这些特性对于确定细胞存活率、开发支架和精确的肝组织模型至关重要。

基于 HepG2 细胞模型的细胞行为与创新

研究基于HepG2细胞模型的细胞行为对肝病研究至关重要。三维球体细胞培养技术的进步促成了HepG2细胞球体的建立，这种模型更具生理相关性，能真实模拟正常肝细胞。 这些代谢活性增强的3D模型表明，HepG2细胞有望作为肝母细胞瘤的模型，并在癌症治疗研究中具有重要意义，特别是在模拟肝肿瘤和测试新型治疗方法方面[10-12]。

HepG2与其他肿瘤细胞系的比较及特征

HepG2是最常用的肝肿瘤细胞系之一，在约40种可用的肝肿瘤细胞系中，因其在科学研究中的广泛应用而被选中[13]。 尽管与正常肝细胞相比，HepG2 对某些细胞色素 P450 酶的表达较弱或缺失，但其代谢特征推动了人们为更好地进行药物代谢研究而对该细胞系进行改造的努力 [13]。 与 MCF7、PC3、143B 和 HEK293 等肿瘤细胞系相比，HepG2 细胞表现出独特的氨基酸含量特征，这些特征显著影响蛋白质的合成和分泌，突显了其独特的代谢途径 [14]。

利用HepG2细胞探索肝病研究

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内容 1.5 milliliter

价格不含税，另加运费

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产品编号 300198

HepG2细胞的传代

以下是使用Accutase从细胞培养瓶中剥离贴壁细胞的五个步骤：

  1. 从细胞培养瓶中移除培养基，并使用不含钙镁的PBS冲洗贴壁细胞。T25培养瓶使用3-5毫升PBS，T75培养瓶使用5-10毫升PBS。
  2. 向细胞培养瓶中加入Accutase，T25培养瓶每瓶1-2毫升，T75培养瓶每瓶2.5毫升。确保Accutase完全覆盖整个细胞层。
  3. 将培养瓶在室温下孵育8-10分钟。
  4. 用 10 毫升新鲜培养基小心地将细胞重悬。
  5. 将重悬的细胞以 300xg 离心 5 分钟，用新鲜培养基重悬，然后分装到装有新鲜培养基的新培养瓶中。

HepG2细胞的未来前景

在提升细胞色素表达方面取得突破性进展的同时，挖掘HepG2细胞系全部潜能的探索仍在继续。研究人员还正在探索三维球体细胞培养的可能性，这种培养体系能提供更贴近生理状况的模型。 与二维细胞相比，三维球体HepG2模型中的代谢活性（包括细胞色素）显著更高，这使我们更接近于建立一个能够模拟正常肝细胞的模型。此外，探索导致细胞表面蛋白分布异常的动态过程，将为更深入地理解肝脏疾病铺平道路。

HepG2细胞：了解其在生物医学研究中的作用与特点——常见问题解答

是的，HepG2 是一种从肝细胞癌（HCC）中提取的癌细胞系。它通常用于研究肝癌、肝功能以及药物和毒素的代谢。
HepG2 和 Hep3B 都是肝癌细胞系，但它们来自不同的个体，具有不同的遗传背景。Hep3B 细胞的显著特点是乙型肝炎阳性和缺乏功能性 p53 基因，而 HepG2 细胞则有完整的 p53 基因，因此它们有助于研究 p53 介导的细胞反应。
HepG2 细胞来源于人类肝癌，主要用于与肝功能和肝病有关的研究。而 HEK293 细胞来源于人类胚胎肾细胞，由于其高度转染性，经常用于各种生物学研究，包括基因表达和病毒复制研究。
HepG2 细胞是永生化的癌细胞，具有无限的生长潜力，因此易于在实验室中培养和维护。原代肝细胞是直接从肝组织中分离出来的非癌肝细胞，具有有限的寿命，在功能和基因表达方面更接近体内肝脏环境。然而，原代肝细胞在培养后会很快失去其肝脏特异性功能。
HepG2 细胞可以代谢药物，但与原代肝细胞相比，其代谢水平通常较低。这是因为 HepG2 细胞中关键的药物代谢酶（如细胞色素 P450 酶）的表达量较低且不稳定。
是的，HepG2 细胞被广泛应用于癌症研究，尤其是以肝细胞癌为重点的研究。它们为研究癌症生物学、耐药性和潜在抗癌化合物的疗效提供了一个模型。
HepG2 细胞易受某些肝炎病毒感染，因此是研究病毒生命周期、宿主与病毒相互作用以及抗病毒药物测试（尤其是乙型和丁型肝炎）的有用工具。
在毒理学研究中，经常使用 HepG2 细胞来评估各种物质的细胞毒性和遗传毒性。它们对毒物的反应可以让人们深入了解肝毒性和肝损伤的机制。
虽然 HepG2 细胞在许多应用中都很有价值，但它们也有局限性，例如缺乏原代肝细胞中的某些肝脏特异功能和酶活性。此外，作为一种癌细胞系，它们可能无法完全复制正常肝细胞的生理结构。
是的，HepG2 细胞可以培养成三维（3D）球形。这些三维培养物能更好地模拟体内肿瘤环境，为研究细胞行为、药物疗效和癌症进展提供更贴近生理的模型。

参考文献

  1. Vyas, R.C., Darroudi, F., Natarajan, A.T. 人类淋巴细胞间期-中期染色体中辐射诱导的染色体断裂与重联，《突变研究》，1991; 249(1):29-35.
  2. Woodfield, S.E., Shi, Y., Patel, R.H., Chen, Z., Shah, A.P., Srivastava, R.K., Whitlock, R.S., Ibarra, A.M., Larson, S.R., 萨拉比亚（Sarabia），S.F. 等。MDM4抑制：一种在肝母细胞瘤中重新激活p53的新型治疗策略。《科学报告》（Sci. Rep.），2021, 11, 2967.
  3. Hussain, S.P., Schwank, J., Staib, F., Wang, X.W., Harris, C.C. TP53突变与肝细胞癌：对肝癌病因与发病机制的见解。《Oncogene》2004.
  4. Schicht, G., Seidemann, L., Haensel, R., Seehofer, D., Damm, G. 针对HepG2和Huh7肝癌细胞系作为可切除肝细胞癌代谢模型适用性的关键研究。 《癌症》2022, 14(17), 4227.
  5. Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Schuster, C., Zeisel, M.B., Baumert, T.F. 用于研究乙型和丁型肝炎病毒感染的细胞培养模型。《病毒》2016, 8, 261.
  6. Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Bach, C., Heydmann, L., Weiss, A., Renaud, M., Durand, S.C., Habersetzer, F., Durantel, D., 阿布贾乌德，G.，等。靶向功能性RNA干扰筛选揭示糖蛋白5是乙型和丁型肝炎病毒的入侵因子。《肝病学》2016, 63, 35–48.
  7. Gripon, P., Rumin, S., Urban, S., Le Seyec, J., Glaise, D., Cannie, I., Guyomard, C., Lucas, J., Trepo, C., Guguen-Guillouzo, C. 乙型肝炎病毒对人肝癌细胞系的感染。《美国国家科学院院刊》2002, 99, 15655–15660.
  8. Mersch-Sundermann, V., Knasmüller, S., Wu, X.J., Darroudi, F., Kassie, F. 利用人源性肝细胞系检测细胞保护剂、抗致突变剂和共致突变剂。《毒理学》 2004; 198(1–3): 329–340.
  9. Fanelli, A. HepG2（肝细胞癌）：细胞培养。HepG2。2017年12月3日检索。
  10. Xuan, J., Chen, S., Ning, B., Tolleson, W.H., Guo, L. 开发表达细胞色素 P450 的 HepG2 衍生物细胞，用于评估与代谢相关的药物诱导性肝毒性。 《生理学与行为》2017, 176, 139–148.
  11. Ooka, M., Lynch, C., Xia, M. 体外代谢活化在高通量筛选中的应用。《国际分子科学杂志》2020, 21, 8182.
  12. Huang, L., Coughtrie, M.W.H., Hsu, H. 人类肝细胞癌中脱氢表雄酮硫酸转移酶基因的下调。Mol. Cell. Endocrinol.
  13. 朱，Z.，郝，X.，严，M.，等。癌干/祖细胞在肝细胞癌的CD133+ CD44+亚群中高度富集。《国际癌症杂志》。2010; 126:2067-2078.
  14. Arbus, C., Benyamina, A., Llorca, P.-M., Baylé, F., Bromet, N., 马西耶，F.，加雷，R.P.，哈梅格，A. 参与西美拉嗪代谢的人类细胞色素P450酶的特征分析。《欧洲药学科学杂志》。2007年12月；32(4-5):357-66.

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