CHO-K1 细胞：生物技术研究应用中的主力军
CHO-K1细胞是中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞系的衍生物。它们被广泛应用于工业生物技术领域，用于生产生物制药和其他重组蛋白质。此外，CHO-K1 细胞系还用于毒理学研究。研究人员对这些细胞进行遗传操作，以改善糖基化、减少细胞凋亡并提高整体生产率。
本文将帮助您了解有关 CHO-K1 细胞系的几乎所有有价值的知识，从而方便您使用它开展工作。具体包括
- 起源和一般特征：CHO-K1 细胞
- CHO-K1 细胞系：培养信息
- CHO-K1 细胞的优势和局限性
- CHO-K1 细胞系在研究中的应用
- CHO-K1 细胞研究出版物
- CHO-K1 细胞系的资源：规程、视频及其他
1.起源和一般特征：CHO-K1 细胞
细胞系的一般特征和起源决定了其在研究中的用途。本节将帮助您了解著名的 CHO-K1 细胞系的起源和特点。您将了解 CHO-K1 细胞从何而来？CHO-K1 细胞有多大？CHO-K1 细胞系的全称是什么？CHO-K1 细胞的形态是怎样的？
- CHO-K1 或中国仓鼠卵巢细胞系 K1 是亲代 CHO 细胞的亚克隆，源自 1957 年对一只成年雌性中国仓鼠卵巢的活检。最初的细胞系是由美国丹佛科罗拉多大学医学院的 T.T. Puck 及其同事开发的[1]。
- CHO-K1 细胞系呈现上皮样形态。
- CHO-K1 细胞的直径约为 0.001 毫米。有趣的是，细胞最初很大，但随着时间的推移会变小。
- CHO-K1 基因组由与人类细胞数量相似的染色体组成。它们具有二倍体核型，只是染色体异常较少。
CHO-K1 细胞系与 CHO-S 细胞系
这两种细胞系都是 CHO 的衍生物。它们在细胞生长和增殖方式上有所不同。CHO-S 细胞适合在培养物中生长，而 CHO-K1 可通过基因操作产生粘附细胞和悬浮细胞。
2.CHO-K1 细胞系：培养信息
CHO-K1 细胞系广泛用于工业生物技术研究。它们是易于维护的细胞系。了解 CHO-K1 细胞的培养要点可帮助您轻松掌握其培养方法。本节将帮助您学习：CHO-K1 细胞是否具有粘附性？CHO-K1 细胞的倍增时间是多少？CHO 细胞培养使用什么培养基？什么是 CHO-K1 播种密度？
培养 CHO-K1 细胞的要点
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群体倍增时间： |
CHO-K1 细胞的倍增时间约为 22 小时。 |
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粘附或悬浮： |
CHO-K1 细胞是粘附的。但也可通过基因改造成为 CHO-K1 悬浮细胞。 |
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播种密度： |
CHO-K1 的播种密度为 1 x104 个细胞/平方厘米。在此密度下，细胞可在大约 6 天内形成汇合层。对于粘附细胞，用 1 x PBS 冲洗细胞并在环境温度下培养 8-10 分钟。解离的细胞加入新鲜培养基并离心。收获的细胞重新悬浮并倒入新的培养瓶中进行生长。 |
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生长培养基： |
培养 CHO-K1 细胞使用 Ham's F12 生长培养基，添加 10% FBS、1.0 mM 稳定谷氨酰胺、1.0 mM 丙酮酸钠和 1.1 g/L NaHCO3。培养基应每周更换 2 至 3 次。 |
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生长条件： |
CHO-K1 培养物在 37°C 加湿培养箱中培养，提供 5% 的 CO2。 |
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储存： |
冷冻的 CHO-K1 细胞储存在低于 -150°C 的温度下或液氮气相中。 |
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冷冻过程和培养基： |
CHO-K1 细胞冷冻使用 CM-1 或 CM-ACF 冷冻培养基。冷冻 CHO-K1 细胞时采用缓慢的冷冻过程，使温度逐渐下降 1°C。 |
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解冻过程： |
将冷冻的 CHO-K1 细胞保存在 37°C 的水浴中，直到剩下一小块冰。解冻的细胞加入新鲜的培养基，以 5 x104 个细胞/平方厘米的密度倒入装有培养基的新烧瓶中。细胞需要近 24 至 48 小时才能适当复苏。 |
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生物安全等级： |
CHO-K1 培养物在生物安全 1 级实验室中处理和维护。 |
3.CHO-K1 细胞的优势和局限性
CHO-K1 是一种宝贵的研究工具。它独特的优势和局限性使其有别于其他细胞系。本节将讨论 CHO-K1 细胞系的一些优点和缺点。
优点
CHO-K1 细胞系的主要优点包括
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适合转染 |
CHO-K1 细胞广泛用于转染研究。它们可以通过不同的物理和化学程序进行瞬时和稳定转染。由于 CHO-K1 细胞具有很高的转染适应性，因此被广泛用于生产重组蛋白和其他生物制药。 |
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生长速度快，易于培养 |
CHO-K1 细胞的倍增时间仅为 22 小时，因此生长速度快，是工业生物技术的理想选择。此外，CHO-K1 悬浮适应性强，可用于生产大量生物制药。此外，它们易于在实验室中培养和维护，不需要困难的培养条件和程序。 |
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染色体异常频率低 |
CHO-K1 是一种特性良好的成熟模型系统。CHO-K1 基因组稳定，染色体异常较少。因此，它们是生产重组蛋白质的理想宿主。 |
局限性
以下是 CHO-K1 细胞系的一些局限性：
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非人源 |
虽然 CHO-K1 细胞具有类似人类糖基化模式的能力，但它们并非源自人类。在研究高度人类特异性的细胞过程和治疗药物的免疫原性时，这可能是一个令人担忧的问题。 |
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异质性 |
CHO-K1 细胞在同一群体中可能表现出略微不同的遗传特征，从而导致遗传异质性。这可能会影响细胞功能并导致蛋白质表达水平的变化，从而可能影响实验结果的可重复性。 |
4.CHO-K1 细胞系在研究中的应用
CHO-K1 细胞系在工业生物技术和毒理学研究中应用广泛。在此，我们将讨论一些具体的应用。
- 重组蛋白生产： CHO-K1 细胞是生产重组蛋白（包括抗体、治疗蛋白和酶）的宝贵研究工具。其生长速度快，培养条件简单，有助于生产大量具有适当折叠和糖基化的重组蛋白质。例如，Kritika Gupta 利用 CHO-K1 细胞进行稳定转染，生产出针对肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的重组单克隆抗体 [2]。CHO K1 抗体的生产相当可靠和方便。研究人员还对这些细胞进行改造，以改进 CHO K1 抗体的生产。例如，一项研究通过遗传操作使 CHO-K1 细胞产生的抗体具有高比例的 a-岩藻糖基化 Fc 连接 N-聚糖，这对抗体的效应功能非常重要 [3]。
- 毒理学研究： CHO-K1 细胞常用于药物发现和筛选试验。它们可用于评估潜在药物的毒性和药效。此外，研究人员还利用 CHO-K1 细胞调查药物与靶点的相互作用，并研究药物的新陈代谢。已经开展了多项研究，利用 CHO-K1 细胞系评估植物提取物、化合物、纳米颗粒、治疗蛋白质和其他制剂可能产生的治疗效果。2022 年也进行了类似的研究，研究人员测量了富含黄酮类的植物提取物在 CHO-K1 细胞中的细胞毒性潜力[4]。同样，Ryan Deweese 及其同事进行的一项研究评估了Baptisia australis、Trifolium pratense 和 Rubus idaeus提取物对金仓鼠卵巢 CHO-K1 细胞的细胞毒性[5]。
5.CHO-K1 细胞研究出版物
以下是一些有关 CHO-K1 细胞的有趣研究出版物。
过表达 SIRT6 可减轻 CHO-K1 细胞的凋亡并增强细胞活力和单克隆抗体的表达
这项发表在《分子生物学报告》（2023 年）上的研究提出了 SIRT6 基因过表达对 CHO-K1 细胞活力和抗体表达的积极影响。
利用 Cas13d 介导的多重基因打靶提高 CHO-K1 细胞产生的去核糖抗体的产量和活性
该论文发表于《台湾化学工程师学会期刊》（2021 年）。研究结果表明，CRISPR-Cas13d 具有对 CHO-K1 细胞进行基因改造的潜力，可提高抗体生产的质量和数量。
在无蛋白质的 CHO-K1 培养中应用麦芽糖作为能量来源以提高重组单克隆抗体的产量
来自《自然-科学报告》（2018年）的这篇研究文章提出，麦芽糖是在无蛋白培养基中培养CHO-K1细胞并提高重组单克隆抗体产量的一种有前景的能量来源。
揭示黑蒌乙醇提取物及其与多柔比星联合使用对CHO-K1细胞的细胞毒性和抗原毒性
印度尼西亚《癌症化学预防杂志》（2018年）上的这项研究使用CHO-K1细胞评估了黑胡椒乙醇提取物单独使用以及与多柔比星联合使用可能产生的细胞毒性和抗原毒性作用。
银纳米颗粒在中国仓鼠卵巢细胞系（CHO-K1）细胞中的细胞毒性和遗传毒性
这项研究发表于2019年的《细胞核》（The Nucleus）杂志。研究人员在此评估了银纳米粒子在CHO-K1细胞系中的细胞毒性和遗传毒性潜力。
6.CHO-K1 细胞系的资源：方案、视频及更多
CHO-K1 是一种著名的细胞系。在此提及有关 CHO-K1 培养和转染方案的可用资源。
- CHO-K1 转染：该链接将介绍 CHO-K1 转染方案。它是使用 Lipofectamine LTX 试剂将质粒 DNA 转染到 CHO-K1 细胞的分步指南。
- CHO-K1 转染教程：本视频将详细讲解瞬时 CHO-K1 转染步骤。
以下是一些介绍 CHO-K1 细胞培养方案的资源。
- CHO-K1 细胞： 该网站链接包含有关 CHO-K1 细胞的有用信息，包括 CHO-K1 培养基配方、亚培养和解冻方案。
参考文献
- Gamper, N., J.D. Stockand, and M.S. Shapiro,The use of Chinese hamster ovary (CHO) cells in the study of ion channels.J Pharmacol Toxicol Methods, 2005.51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al.,A Stable CHO K1 Cell line for producing recombinant monoclonal antibody against TNF-α.分子生物技术》，2021 年。63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. 2018.Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al.,Cytotoxicity of Flavonoid-Containing Plant Extracts toward the CHO Cell Line: a Comparative Study.细胞与组织生物学》，2022 年。16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al.,Cytotoxic Effects of Trifolium pratense, Baptisia australis, and Rubus idaeus Extracts on CHO-K1 Cells.GSC 高级研究与评论》，2021 年。8(1): p. 128-139.