3T6-Swiss albino小鼠胚胎成纤维细胞系
3T6-Swiss albino小鼠胚胎成纤维细胞系源自 Swiss albino 小鼠胚胎组织,因严格遵循 “3T3 培养原则"(每 3 天传代一次,每次接种 3×10⁵细胞)而得名,是细胞生物学与病毒学研究的经典模型。
该细胞系具有典型的成纤维细胞形态与生长特征。显微镜下,细胞呈长梭形或不规则星形,贴壁生长时排列成平行束状或漩涡状,胞质丰富,含细颗粒状物质,细胞核呈椭圆形,核仁清晰可见。与其他成纤维细胞系相比,其形态更均一,传代过程中较少出现形态变异,第 5-20 代细胞能稳定维持成纤维细胞表型,高表达波形蛋白(Vimentin),不表达角蛋白(Cytokeratin),明确其间质细胞属性。
体外培养时,3T6-Swiss albino 细胞展现出严格的生长调控特性。最适培养条件为含 10% 胎牛血清的 DMEM 培养基,在 37℃、5% CO₂环境下,传代周期约 48 小时,细胞密度达到 1×10⁵个 /cm² 时会因接触抑制停止增殖,这一特性使其成为研究细胞周期调控的理想模型。其对血清浓度变化敏感,血清浓度降至 2% 时,G0/G1 期细胞比例从 50% 升至 80%,而恢复血清供应后 4 小时即可重新进入 S 期,这种同步化生长能力便于分析细胞周期特定阶段的分子事件。此外,该细胞系冻存复苏效率高,采用含 10% 二甲基亚砜的冻存液保存后,复苏存活率超过 90%,能长期稳定传代。
作为病毒复制的优良宿主,3T6-Swiss albino 细胞对多种病毒具有高度敏感性。研究证实,其可支持痘苗病毒、水疱性口炎病毒(VSV)及小鼠白血病病毒的高效复制,病毒滴度可达 10⁷ PFU/mL 以上。这种敏感性源于细胞表面丰富的病毒受体,如 VSV 可通过结合细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDLR)进入细胞。在病毒增殖动力学研究中,感染后 24 小时病毒滴度达到峰值,同时伴随细胞病变效应(CPE),表现为细胞变圆、脱落,这一特性使其成为病毒滴度测定与抗病du药物筛选的标准工具。
在细胞转化研究中,3T6-Swiss albino 细胞的应用具有里程碑意义。正常细胞在体外培养时具有 “Hayflick 极限",而经致癌物质(如甲基胆蒽)或病毒(如 SV40 病毒)处理后,该细胞可发生恶性转化,表现为接触抑制消失、无限增殖及裸鼠致瘤性。转化后的细胞在软琼脂培养基中能形成明显集落,集落形成率与转化程度正相关。通过对比正常与转化细胞的基因表达谱,发现转化细胞中 c-Myc 和 Ras 癌基因表达上调,p53 抑癌基因发生突变,为解析细胞癌变的分子机制提供了直接证据。
该细胞系在细胞生物学基础研究中也不ke或缺。其常用于探究细胞外基质(ECM)的合成与重塑机制,能持续分泌 Ⅰ 型胶原蛋白、纤连蛋白(Fibronectin)和层粘连蛋白(Laminin),形成完整的 ECM 网络。研究显示, TGF-β 处理可使 Ⅰ 型胶原蛋白合成量增加 2 倍,这种调控依赖于 Smad3 信号通路的激活。此外,3T6-Swiss albino 细胞可用于研究细胞迁移机制,在划痕实验中,细胞以 “群迁移" 方式闭合伤口,迁移速率受血小板衍生生长因子(PDGF)调控,PDGF-BB 处理后迁移距离增加 40%。
在生物制药领域,该细胞系是疫苗生产的重要基质。因其能高效表达重组蛋白,常被用于制备病毒样颗粒(VLPs)疫苗,如通过转染乙型肝炎病毒表面抗原基因,可分泌具有免疫原性的 VLPs,经纯化后作为候选疫苗。同时,其对细胞毒性药物的敏感性使其可用于药物安全性评价,通过检测药物处理后的细胞活力与乳酸脱氢酶释放量,筛选低毒性的候选化合物。
随着基因编辑技术的发展,CRISPR/Cas9 修饰的 3T6-Swiss albino 细胞模型可精准模拟特定基因功能缺失的表型。例如,敲除 p21 基因后,细胞接触抑制现象减弱,G1 期阻滞解除,证实其在细胞周期检查点中的作用。这种基因工程化细胞系为研究基因功能与疾病机制提供了更精准的工具,进一步拓展了其在生命科学研究中的应用范围。
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