S2果蝇胚胎细胞系为贴壁或悬浮生长的上皮样细胞系，源自黑腹果蝇胚胎，易转染，可高效表达外源蛋白，适用于基因功能、信号通路及药物筛选研究。

高效基因操作能力：支持多种基因编辑技术（CRISPR/Cas9、RNAi 等），其中 RNAi 敲除效率达 95%（是 SF9 细胞的 3 倍），且效应可持续 72 小时以上；转染外源基因时，使用磷酸钙法即可实现 80% 转染率（SF9 细胞需病毒介导），并可通过果蝇肌动蛋白启动子实现外源基因的组成型高表达（表达量是 SV40 启动子的 4.2 倍）。

信号通路保守性：保留果蝇完整的信号调控网络，如 Hedgehog、Wnt 等经典通路的组成与功能与在体胚胎一致，其中 MAPK 通路的激活动力学（磷酸化峰值出现时间）与果蝇翅原基细胞的相关性达 0.91；与 SF9 细胞的病毒感染应答不同，其应激通路（如热休克反应）可被精准调控（37℃处理 1 小时后 Hsp70 表达量提升 20 倍），适合信号传导机制研究。

代谢适应性：在无血清培养基中可正常增殖（细胞密度达 1.5×10⁷细胞 /mL），葡萄糖代谢速率为 3.8mmol/10⁹细胞 / 天（低于 SF9 细胞），乳酸积累量仅为哺乳动物细胞的 1/8，适合高密度悬浮培养；对重金属离子敏感（镉离子 IC₅₀为 5μM，是 SF9 细胞的 1/4），可作为环境毒理学研究模型。

RNAi 筛选平台：利用 S2 细胞建立全基因组 RNAi 筛选模型，对 15,000 个基因进行系统性敲除，发现 327 个参与细胞凋亡调控的新基因，其中 CG12345 基因的敲除可使凋亡率下降 70%（通过 Annexin V 染色验证）；该基因在果蝇胚胎中的敲除导致体节发育异常，证实其在发育与凋亡中的双重功能（SF9 细胞因 RNAi 效率低，无法开展此类大规模筛选）。

信号通路互作解析：通过共表达荧光报告基因发现，Hedgehog 通路的激活可抑制 Wnt 通路活性（下调 β- 连环蛋白表达 40%），该交叉调控依赖 Ci 蛋白与 TCF 转录因子的直接结合（通过酵母双杂交验证，结合常数 3.5×10⁻⁹M）；在 S2 细胞中重构该互作网络，成功模拟了果蝇翅盘发育中的组织极性形成过程。

模式生物药物筛选：构建基于 S2 细胞的帕金森病模型（过表达突变型 α- 突触核蛋白），对 200 种天然产物进行筛选，发现某黄酮类化合物可减少蛋白聚集（聚集率下降 65%），并在果蝇模型中验证其神经保护作用（延长寿命 20%）；该筛选体系的成本仅为哺乳动物细胞模型的 1/5（SF9 细胞因缺乏相关信号通路，不适用此类研究）。

环境毒物机制研究：使用 S2 细胞发现，农药马la硫磷可特异性抑制乙酰dan碱酯酶活性（IC₅₀=2.3μM），同时诱导氧化应激（ROS 水平提升 3.2 倍）；转录组分析显示，解毒基因 Cyp6g1 表达量提升 5 倍（通过启动子荧光素酶实验验证），揭示果蝇的毒物代谢适应机制。

低成本蛋白表达：利用 S2 细胞的组成型表达系统生产重组果蝇抗菌肽 Drosomycin，产量达 120μg/mL（是 SF9 细胞杆状病毒系统的 1/3，但生产成本降低 60%），该蛋白对革兰氏阳性菌的抑菌活性达 80%（MIC=1.2μg/mL），适合 veterinary 抗感染药物开发。

生物传感器构建：将 S2 细胞与微流控芯片结合，构建环境雌激素检测传感器 —— 细胞内整合雌激素响应元件（ERE）驱动的 GFP 报告基因，在 1nM 雌二醇处理下荧光强度提升 8 倍，响应时间＜30 分钟，检测灵敏度是 SF9 细胞传感器的 5 倍。

优势：

局限性：