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来源与永生化:该细胞系源自中国仓鼠胚胎肺组织,经原代分离与连续传代获得。原代细胞通过组织块培养法获取,经 30 代传代筛选出增殖稳定的克隆,命名为 CHL(Chinese Hamster Lung 缩写)。永生化过程未引入外源基因,仅通过体外培养压力自然筛选,全基因组测序显示与原代细胞遗传相似度>98%,核型分析证实染色体数目稳定(2n=22),无显著核型异常。
形态与增殖:体外培养呈典型成纤维样,贴壁生长时呈长梭形,胞质伸展明显,排列呈放射状或漩涡状;悬浮培养适应性差,以贴壁生长为主。37℃、5% CO₂条件下,增殖周期约 28-32 小时,适应含 10% 胎牛血清的 MEM 培养基,传代 100 次以上生长速率衰减<7%,染色体畸变率<1%,冻存复苏后存活率超 86%。
功能特征:核心优势在于染色体稳定性与毒性敏感性:核型显示染色体大小均一、着丝粒清晰,便于观察断裂、易位等畸变;对遗传毒性物质(如烷化剂、紫外线)响应灵敏,阳性对照物(如丝裂mei素 C)可诱导畸变率提升 8-12 倍,背景畸变率<0.5%,符合 OECD 473 测试指南。同时,胶原蛋白 Ⅰ 型分泌量达总蛋白 12%-15%,保留成纤维细胞基质合成功能。
遗传毒性与致突变性测试
细胞毒性与增殖抑制分析
成纤维细胞功能研究
贴壁培养操作:
复苏:冻存管 37℃水浴解冻,转移至含 10mL 预热培养基(MEM+10% 胎牛血清)的离心管,1000rpm 离心 5 分钟,接种至 T75 瓶,37℃、5% CO₂培养,24 小时贴壁率超 90%。
换液:接种 48 小时后首ci换液,去除未贴壁细胞与代谢废物,此后每 3 天换液一次,维持 pH 7.2-7.4(酚红呈橙红色)。
传代:融合度达 80%-90% 时,弃培养基,PBS 清洗 2 次,加 2mL 细胞解离液,37℃孵育 2-3 分钟,镜检细胞脱落后加 8mL 培养基终止,按 1:4 传代,避免过度融合。
染色体畸变测试流程:
细胞准备:对数期细胞以 5×10⁴个 / 孔接种 6 孔板,培养 24 小时同步化。
受试物处理:加不同浓度受试物,设阴性对照(溶剂)与阳性对照(丝裂mei素 C 0.1μg/mL),培养 24-48 小时(依代谢特性调整)。
制片观察:收获前 4 小时加秋水仙素(0.1μg/mL),细胞经低渗(0.075M KCl)、固定(甲醇:冰醋酸 = 3:1)后制片,Giemsa 染色,每样本观察 100 个中期分裂相,统计畸变率。
冻存流程:对数期细胞 1000rpm 离心 5 分钟,冻存液(70% MEM+20% 胎牛血清 + 10% DMSO)重悬至 5×10⁶个 /mL,分装冻存管,程序降温盒 - 80℃过夜后移至液氮,保存期超 5 年,复苏后传代 2 次恢复状态。
优势:成纤维样形态典型,易观察;染色体核型稳定(2n=22),畸变分析准确;对遗传毒性物质敏感,符合国际标准;传代稳定,100 代内特性无显著改变;培养简便,成本低于肿瘤细胞系。
局限性:成纤维细胞特性限制上皮细胞相关研究;对部分脂溶性受试物吸收差(需助溶剂);传代>120 次可能出现核型漂移(畸变率升至 2%-3%),需定期纯化。
CHL 细胞系为遗传毒性评估提供了标准化工具,其稳定核型与敏感响应推动了化学品安全评价体系发展。基础研究中,助力阐明成纤维细胞增殖调控与染色体稳定性机制;应用领域,作为国际认可模型支撑数千种化学品、药品的安全性评估,尤其在环境污染物监测与新药早期筛选中作用关键,是连接实验室检测与实际风险评估的重要桥梁。
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