WTR-L1大鼠肺细胞系
WTR-L1大鼠肺细胞系是肺部生理功能与疾病机制研究的重要模型,源于大鼠肺组织,因保留完整的肺上皮细胞表型及生理功能,成为解析肺部稳态调节、损伤修复及药物毒性评估的关键工具,在呼吸系统研究中应用广泛。
该细胞系通常由科研人员从 SD 大鼠的肺组织中分离建立,采用组织块贴壁法结合yi酶消化技术纯化获得。原代细胞取自肺实质组织,经 3-4 周培养后形成均一的上皮样细胞群,通过免疫荧光鉴定,表达细胞角蛋白 18(CK18)、表面活性蛋白 C(SP-C)等肺上皮细胞标志物,证实其源自肺泡 Ⅱ 型上皮细胞,传代至 40 代仍保持核心生物学特性,为肺部研究提供了稳定的细胞来源。
生物学特性方面,WTR-L1 细胞呈现典型的肺泡上皮细胞形态。体外培养时呈多边形或立方形,贴壁生长且连接紧密,形成单层上皮样结构,细胞核呈圆形或椭圆形,位于细胞中央,核仁清晰可见。生长特性上,其倍增时间约为 40-48 小时,在含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培养基中生长良好,最适培养条件为 37℃、5% CO₂环境。与其他肺细胞系相比,WTR-L1 细胞具有更强的分化潜能,在特定条件下可向肺泡 Ⅰ 型上皮细胞转化,模拟体内肺泡上皮的更新过程,传代至 20 代后转化能力逐渐下降,建议使用低代次细胞进行相关实验。
功能特性上,WTR-L1 细胞的核心价值在于模拟肺泡上皮的生理功能。该细胞可合成并分泌表面活性物质,包括磷脂和表面活性蛋白(SP-A、SP-B、SP-C、SP-D),这些物质在维持肺泡表面张力、防止肺泡塌陷中发挥关键作用,通过 Western blot 检测显示,其 SP-C 表达量与原代肺泡 Ⅱ 型上皮细胞相当。同时,该细胞具备一定的屏障功能,通过建立单层细胞模型,跨上皮电阻(TEER)值可达 300-400Ω・cm²,能有效模拟肺泡 - 毛细血管屏障的物质交换功能,为研究肺部物质转运机制提供了理想模型。
在研究应用中,WTR-L1 细胞系的价值贯穿多个领域。在肺部疾病机制研究中,通过构建炎症模型,发现脂多糖(LPS)刺激可显著上调细胞中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)等炎症因子的表达,同时诱导细胞凋亡,这一过程与急性肺损伤的病理特征高度一致,为解析急性肺损伤的发病机制提供了实验依据。在药物毒性评估方面,该细胞系可用于检测药物对肺上皮细胞的损伤作用,通过检测细胞活力、乳酸脱氢酶(LDH)释放量及炎症因子水平,评估药物的肺毒性,例如在胺碘酮等肺毒性药物的安全性评价中发挥重要作用。
此外,该细胞系在肺部损伤修复研究中也具重要价值。在氧化应激模型中,WTR-L1 细胞在过氧化氢(H₂O₂)处理后,可激活 Nrf2/HO-1 抗氧化信号通路,上调抗氧化酶的表达,减轻氧化损伤,这一机制与体内肺泡上皮的自我保护过程相符。同时,该细胞可响应成纤维细胞生长因子(FGF)、表皮生长因子(EGF)等细胞因子的刺激,加速增殖并参与损伤修复,通过划痕实验显示,EGF 处理可使细胞迁移速率提高 50% 以上,显著促进伤口愈合。
培养与保存 WTR-L1 细胞需注意特定条件。体外培养时,培养基需添加青mei素 - 链mei素混合液预防污染,传代时采用 0.25% yi酶 - EDTA 消化,当细胞融合度达 70%-80% 时进行传代,避免过度融合导致细胞形态改变。为维持其分泌功能,可在培养基中添加地塞mi松、胰岛素 - 转铁蛋白 - 硒(ITS)等添加剂。长期保存时,将处于对数生长期的细胞用含 10% DMSO 的胎牛血清重悬,梯度降温后存入液氮,复苏时 37℃水浴快速解冻,离心去除 DMSO,存活率可达 80% 以上。
与人类肺上皮细胞系相比,WTR-L1 的优势在于与大鼠疾病模型兼容性好,便于进行体内外联合研究,且来源丰富、培养成本低;但其局限性在于物种差异,研究结果需结合人源细胞系验证。此外,不同培养条件可能影响细胞功能,实验中需严格控制培养参数以保证结果的可靠性。
总之,WTR-L1 大鼠肺细胞系凭借其稳定的生物学特性、完整的肺泡上皮功能及广泛的应用场景,成为肺部生理与病理研究的重要工具,为解析肺部疾病机制、开发新型治疗药物及评估药物安全性提供了可靠的实验平台,推动了呼吸系统研究的深入发展。
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