4T1 细胞--乳腺癌细胞研究和应用的重要启示
4T1是一种可移植的鼠乳腺癌细胞系。它被广泛用作研究人类乳腺癌的基因相同的体外肿瘤模型。4T1 细胞具有高度侵袭性和致瘤性，容易从乳腺原发肿瘤部位转移到其他部位，包括肝脏、淋巴结、肺、骨骼和大脑，因此是研究乳腺癌转移的理想选择[1]。
4T1 细胞的一般特征和来源
在使用细胞系之前，了解其来源和一般特征至关重要。在本节中，我们将介绍 4T1 乳腺癌细胞的基本知识。例如，什么是 4T1 细胞？4T1 细胞系的特征是什么？4T1 细胞系的起源是什么？4T1 细胞系的形态如何？
- 4T1 是一种乳腺肿瘤细胞系，来源于小鼠 BALB/c 株自发产生的乳腺肿瘤。这些具有高度侵袭性和致瘤性的细胞在生长和转移扩散方面与人类乳腺癌的行为非常相似。具体来说，4T1 肿瘤模型研究的是三阴性乳腺癌（TNBC）。
- 4T1 细胞具有粘附性和上皮细胞样形态。
4T1 与 EMT-6 细胞系
4T1 和 EMT-6 是用于三阴性乳腺癌研究的非免疫原性小鼠细胞模型。与侵袭性较低的 EMT-6 相比，4T1 是侵袭性更强的肿瘤细胞[2]。
4T1 与 4T07 细胞
4T07 也是一种小鼠癌细胞系。4T1 和 4T07 细胞的主要区别在于：4T1 细胞可以离开原发肿瘤部位并扩散形成可见的继发性转移灶，而 4T07 细胞尽管离开了原发部位，却不能形成可见的转移灶 [3]。
4T1 细胞系的培养信息
4T1 乳腺癌细胞系在生物医学领域有着广泛的研究应用。要培养这些细胞，您应该了解以下要点：什么是 4T1 倍增时间？如何培养 4T1 细胞？4T1 的细胞播种密度是多少？
培养 4T1 细胞的要点
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倍增时间： |
据报道，4T1 乳腺癌细胞的平均群体倍增时间为 14 小时。 |
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粘附或悬浮： |
4T1 是一种粘附细胞系。 |
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亚培养比例： |
建议 4T1 三阴性乳腺癌细胞系的分化比例为 1:6 和 1:8。分裂时，先用 PBS 冲洗细胞，然后用 Accutase 酶孵育 8-10 分钟。通过离心收集解离的细胞，并将其重新悬浮在新鲜培养基中。重新悬浮的细胞被分配到新的培养瓶中进行生长。 |
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生长培养基： |
RPMI 1640 培养基用于培养 4T1 细胞。培养基中加入 10%的胎牛血清（FBS）、2.0 g/L NaHCO3 和 2.1 mM 稳定谷氨酰胺，以促进细胞理想生长。 |
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生长条件： |
4T1 肿瘤细胞保存在 37°C 加湿培养箱中，提供 5% 的二氧化碳。 |
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储存： |
4T1 细胞应储存在低于 -150 °C 的温度下，即电冰箱或液氮气相中，以保持细胞活力。 |
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冷冻过程和培养基： |
4T1 细胞系建议使用 CM-1 或 CM-ACF。最好采用缓慢冷冻法，因为这种方法可使温度逐渐下降 1°C，从而保护细胞活力。 |
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解冻过程： |
将冷冻细胞瓶放在 37°C 水浴中几秒钟，直到细胞解冻，只剩下一小块冰。将这些细胞重新悬浮在新鲜培养基中，然后倒入培养瓶中进行培养。培养 24 小时后，更换培养基以去除冷冻培养基成分。 |
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生物安全等级： |
建议在生物安全一级实验室进行 4T1 乳腺癌细胞培养。 |
4T1 细胞系：优缺点
本节将介绍与 4T1 转移模型相关的优缺点。
优点
4T1 细胞系的主要优点有
- 致癌性：
4T1 是一种高度致瘤的细胞系。这些细胞注射到小鼠体内后，能够形成 4T1 合成小鼠模型，用于乳腺癌研究。因此，4T1 模型是研究肿瘤发生、生长和转移的理想选择。此外，它还可用于筛选和评估治疗药物。
- 体外转移模型：
4T1 模型具有天然的转移趋势，研究人员可借此有效研究转移过程的潜在机制和途径。此外，4T1 细胞对 6-硫鸟嘌呤具有抗性。这有助于有效检测微转移细胞，与其他模型相比，它无需称量靶器官和计数结节，从而提高了检测的准确性。
缺点
4T1 细胞系的缺点是
- 攻击性强/生长速度快：
4T1 细胞系是一种高度侵袭性的三阴性乳腺癌细胞系。由于生长速度快，在长期实验中使用这种细胞系并控制实验变量变得具有挑战性。
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4T1 细胞系：癌症研究中的应用
4T1 小鼠模型细胞系是研究癌症生物学和评估新疗法的重要研究工具。这里列出了 4T1 细胞的主要应用：
癌症生物学
4T1 细胞系被广泛用于研究癌症的发展和生长。它是一种理想的体外模型，可用于研究和探索肿瘤进展和转移所涉及的不同细胞和分子机制。此外，它还可以揭示细胞信号通路、微环境和基因表达在这些过程中的作用。2019年进行的研究利用4T1细胞发现了癌细胞侵袭和迁移背后的驱动机制。结果发现，STAT3、MMP2 和 MMP9 基因参与其中，抑制这些基因可以明显限制癌细胞的迁移和侵袭[4]。类似的研究还指出了其他几种参与肿瘤发生和转移的信号通路。
此外，4T1 模型有助于了解乳腺癌微环境，包括免疫细胞浸润和原发性肿瘤生长。以 4T1 肿瘤微环境为重点的研究表明，免疫细胞和细胞因子（如 CXCL13 表达）在肿瘤进展中的作用具有重要意义。该模型还有助于研究转移龛和肿瘤转移，特别是在乳腺癌晚期，乳腺癌定植非常普遍。
癌症治疗研究
4T1 细胞系广泛应用于癌症治疗研究，用于筛选和评估新疗法。一项研究探讨了迷迭香提取物绿色合成铁纳米粒子（Rosemary-FeNPs）和纯迷迭香提取物对 4T1 细胞系的细胞毒性潜力。研究结果表明，迷迭香-FeNPs 比纯提取物更有前景[5]。同样，2021 年进行的一项研究考察了生姜提取物在 4T1 乳腺癌细胞和 4T1 小鼠模型中的抗肿瘤潜力[6]。
除了天然提取物，4T1 细胞系还被用于评估传统化疗药物的疗效。例如，将顺铂与其他疗法结合使用的研究表明，在 4T1 模型中，肿瘤细胞死亡增强，肿瘤进展减慢。在 4T1 细胞中引入萤火虫荧光素酶后，就能对肿瘤生长和转移表型进行实时成像，从而更容易评估各种治疗方法的影响。
此外，4T1 细胞系对 6-硫鸟嘌呤的耐药性促进了对微转移细胞的研究，改善了对转移的检测和分析。该细胞系在研究抗肿瘤免疫和免疫疗法效果方面也发挥着至关重要的作用，特别是在正位小鼠模型中，研究人员可以近似模拟人类癌症。
总之，从了解癌症生物学的基本机制到开发和测试新的治疗策略，4T1 细胞系仍然是肿瘤学研究中不可或缺的工具。
4T1 细胞研究论文
本文将介绍一些有关 4T1 细胞的有趣且被引用次数最多的出版物。
利用长叶木香合成的AgNPs通过ROS生成和细胞膜损伤在4T1细胞系中的潜在抗增殖活性
这篇文章于2018年发表在《光化学与光生物学杂志》（Journal of Photochemistry and Photobiology）上。研究提出，用马齿苋 合成的银纳米粒子通过细胞壁降解和ROS生成对4T1肿瘤细胞产生抗增殖作用。
BMC Pharmacology and Toxicology 杂志（2021 年）上的这项研究提出，马鞭草苷这种天然化合物可通过 TLR4 信号诱导 4T1 乳腺癌细胞凋亡。
这项研究发表于 2020 年的《癌症综合疗法》（Integrative Cancer Therapies）杂志。这项研究利用 4T1 细胞建立了一个 4T1 合成小鼠模型，并利用它探索了 Eupatorin 的抗癌潜力。Eupatorin能延缓4T1小鼠模型中肿瘤的发展。
香紫苏提取物对 4T1 乳腺癌模型中肿瘤生长和转移的抑制作用
这项发表在《伊朗药物研究杂志》（2018年）上的研究提出，一种医用草本植物--堇菜对4T1细胞具有潜在的细胞毒性作用。
负载多西他赛的固体脂质纳米粒子可阻止4T1小鼠乳腺癌细胞的肿瘤生长和肺转移
这项研究提出，负载多西他赛的固体脂质纳米颗粒（DTX-loaded SLNs）可限制4T1细胞的肿瘤生长和肺转移，是一种治疗乳腺癌和防止转移的有效药物。
有关 4T1 细胞系的资源：协议、视频等
以下是一些有关 4T1 细胞的资源：
以下链接包含 4T1 细胞的细胞培养方案：
- 4T1 细胞系： 该网站链接包含有关处理 4T1 培养物的所有有用信息。其中包括培养基信息、低温保存培养物和增殖培养物的处理方案。
有关 4T1 细胞系的常见问题
参考文献
- Pulaski, B.A. and S. Ostrand-Rosenberg,Mouse 4T1 breast tumor model.Curr Protoc Immunol, 2001.第 20 章：第 20.2 节。
- Maxwell, K.G.，《乳腺癌细胞免疫调节用于全肿瘤疫苗接种》。2016.
- Walker, I., et al.，乳腺肿瘤诱导中枢性促炎细胞因子表达，但不会导致 Balb/C 小鼠行为缺陷。Scientific Reports, 2017.7(1): p. 1-13.
- Li, Y., et al.，天然产物果胶苷元抑制Stat3信号通路可减轻乳腺癌转移。药理学前沿》，2019.10: p. 1195.
- Farshchi, H.K., et al.，迷迭香提取物绿色合成铁纳米粒子及对癌细胞株的细胞毒性效果评估。生物催化与农业生物技术》，2018 年。16: p. 54-62.
- Gholizadeh, A.P., et al.,Effect of Ginger Extract on 4T1 Breast Cancer Cell Line in Balb/c Mouse.临床癌症药物》，2021 年。8(1): p. 43-49.