A-9小鼠皮下结缔组织细胞系
A-9小鼠皮下结缔组织细胞系源于 C3H 小鼠皮下疏松结缔组织,是经化学诱变得到的胸苷激酶(TK)缺陷型成纤维细胞模型,在基因互补、辐射敏感性及嘧啶代谢研究中地位关键,其代谢缺陷使其成为 HAT 选择系统的经典工具,为细胞遗传学研究提供可靠支撑。
该细胞呈典型成纤维细胞形态,长梭形或星形,贴壁生长呈放射状排列,长径 25-40μm,核椭圆形含 1-2 个核仁,核分裂象较少。电镜下胞质富粗面内质网和微丝束,与野生型无显著差异。免疫表型上,vimentin 和 fibronectin 阳性率超 95%,不表达上皮和内皮标志物,流式检测为 40 条染色体正常核型,1 号染色体长臂有微小缺失,与 TK 基因定位区一致。
体外培养核心是 TK 缺陷导致的代谢特性。最适为含 10% 胎牛血清的 MEM 培养基(加非必需氨基酸),37℃、5% CO₂环境下,传代周期 72 小时,倍增时间 50 小时。因无法利用外源性胸苷合成 DNA,在 HAT 培养基中 48 小时全死亡,普通培养基生长良好,导入 TK 基因的阳性细胞可在 HAT 中存活,筛选效率 10⁻⁴。在含 BrdU 培养基中存活率 85%,远高于野生型的 10%,能规避嘧啶类似物毒性。
培养操作需注意贴壁依赖和代谢特点。传代用 0.25%yi酶 - EDTA 消化 2-3 分钟,传代比例 1:3,冻存用含 10% DMSO 的wan全培养基,复苏存活率超 90%。培养基需充足谷an酰胺(2mM)和葡萄糖(4.5g/L),pH 维持 7.2-7.4,酸性环境会抑制增殖。
辐射敏感性上,对 X 射线和 γ 射线敏感度远超野生型,LD50 为 2Gy(野生型 4Gy),辐射后 DNA 损伤修复慢,G2/M 期阻滞率 60%,p53 表达增 5 倍,凋亡率 35%,是辐射防护剂和增敏剂筛选的理想模型。
基因互补实验中,它是验证 TK 基因功能的标准工具。导入小鼠 TK cDNA 后,阳性克隆在 HAT 中存活,TK 酶活性恢复至野生型 80%,嘧啶代谢正常,¹⁴C - 胸苷掺入量从 0.1% 升至 90%。实验显示 SV40 启动子驱动 TK 表达效率是 β- 肌动蛋白启动子的 3 倍,基因表达背景稳定,重复性好。
嘧啶代谢研究中,其 DNA 合成的 dTTP 全靠从头合成,被氨基蝶呤阻断后 dTTP 耗尽致 DNA 复制停止。尿苷摄取速率是野生型 1.5 倍,谷an酰胺消耗增 20%,可作为胸苷酸合酶抑制剂研究模型,对氟尿*啶的 IC50 0.5μM,远低于野生型的 5μM。
生物制药中,可生产重组蛋白,转染人白细胞介素 - 2 基因后分泌量达 300IU/mL・24h,HAT 筛选获稳定表达株比例 5%,适合微载体培养,反应器中细胞密度达 8×10⁵细胞 /mL。
辐射遗传学上,染色体畸变率与辐射剂量线性相关(r=0.98),可作辐射剂量生物标志物,与物理剂量计偏差<10%,体外培养简便,能长期保存用于回顾性剂量重建。
细胞毒性测试中,可评估嘧啶类似物特异性毒性,新型胸苷酸合酶抑制剂对其 IC50 0.3μM,对 TK 阳性细胞 3μM,靶向性好,能减少药物筛选假阳性。
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