U-2OS人骨肉瘤细胞系
U-2OS人骨肉瘤细胞系是研究骨肉瘤及成骨分化的重要模型,源自人骨肉瘤组织,因具有稳定的染色体核型和显著的成骨分化潜能,在骨肉瘤发病机制、染色体异常与肿瘤发生的关联及成骨细胞功能研究中具有重要地位。
来源与背景:该细胞系于 1964 年从一位 15 岁女性患者的原发性骨肉瘤组织中分离建立,是首ge被证实具有近二倍体核型的骨肉瘤细胞系。与 Saos-2 等骨肉瘤细胞系相比,其染色体核型更稳定,遗传背景清晰,尤其适合研究染色体异常与骨肉瘤发生的关系,为探索骨肉瘤的遗传学基础提供了理想样本,填bu了骨肉瘤染色体研究模型的空白。
细胞特性:形态上呈上皮样与梭形混合,细胞排列较规则,部分区域呈漩涡状生长,细胞质丰富,细胞核大且形态较规则,核仁明显,具有恶性肿瘤细胞的基本形态特征。核心特性为成骨分化潜能,在特定诱导条件下,能合成骨基质并形成矿化结节,表达碱性磷酸酶(ALP)、骨桥蛋白(OPN)等成骨标志物,但其矿化能力较 Saos-2 稍弱;染色体稳定性,核型接近二倍体,染色体数目相对恒定,是研究染色体结构异常与基因表达调控关系的理想模型。细胞倍增时间约 48-56 小时,增殖速度中等偏慢,传代时用常规消化液处理即可,传代比例 1:4-1:6,连续传代多次后仍保持稳定的生物学特性。
培养条件:采用含 10% 胎牛血清的 McCoy's 5A 培养基,添加 1% 非必需氨基酸以维持细胞活性。培养环境需控制在 37℃、5% CO₂饱和湿度,每 3-4 天更换一次培养基,细胞密度维持在 20%-60% 之间,避免过度汇合影响细胞的成骨分化潜能。与其他骨肉瘤细胞系不同,其对培养环境的适应性较强,在培养基成分略有波动时仍能保持稳定生长,传代时 0.25% 胰dan白酶消化 4-5 分钟,轻柔吹打以获得单细胞悬液,防止剧烈操作导致细胞损伤。
检测鉴定:经微生物筛查,无支原体、细菌、真菌及常见病毒污染,符合实验细胞质量标准。免疫组织化学检测显示,ALP、OPN 呈阳性表达,波形蛋白(vimentin)阳性,符合骨肉瘤的分子特征。染色体核型分析呈现近二倍体核型,存在 1 号染色体部分三体、6 号染色体缺失等异常,但整体核型稳定性较高,与临床部分骨肉瘤患者的遗传学改变相符。动物成瘤实验中,裸鼠皮下接种成瘤率 100%,肿瘤生长速度中等,可侵袭周围组织,但骨转移发生率较 Saos-2 低。
应用领域:在染色体研究中,该细胞系常用于探索染色体异常与骨肉瘤发生的关系,研究发现其 1 号染色体上的特定基因扩增与细胞增殖能力增强相关,为识别骨肉瘤驱动基因提供了线索。在成骨分化机制研究中,可用于解析成骨分化的调控网络,发现其成骨分化受 BMP/Smad 通路调控,BMP-2 可显著促进其矿化结节形成,为理解成骨细胞分化的分子机制提供了理论依据。在药物筛选方面,适用于评估抗骨肉瘤药物的疗效,通过检测药物对细胞增殖及成骨分化的影响,筛选有效的候选药物,部分靶向药物对其有明显的抑制作用。此外,该细胞系还可用于研究 DNA 损伤修复机制,因其对辐射和某些hua疗药物引起的 DNA 损伤较为敏感,是探索肿瘤细胞 DNA 修复能力与耐药关系的良好模型。
该细胞系的du特优势在于其稳定的染色体核型,为研究骨肉瘤的遗传学基础提供了可靠工具,通过与其他染色体不稳定的骨肉瘤细胞系对比,可清晰区分不同遗传背景下骨肉瘤的生物学差异。其成骨分化潜能也使其成为研究成骨细胞功能与骨肉瘤发生关联的理想模型。
总之,U-2OS 人骨肉瘤细胞系凭借其稳定的染色体核型和一定的成骨分化潜能,成为连接骨肉瘤遗传学研究与成骨分化机制研究的重要桥梁,为解析骨肉瘤的发病机制、开发新型治疗药物及探索成骨细胞功能异常与肿瘤发生的关系提供了坚实的实验基础。
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