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Cell Immortalization

細(xì)胞永生化

正常細(xì)胞的生長(zhǎng)代謝處于增殖、分化、衰老及凋亡的動(dòng)態(tài)平衡。正常的哺乳動(dòng)物細(xì)胞在體外的增殖是有限的，培養(yǎng)細(xì)胞生命的自然極限稱為海夫利克極限(The Hayflick Limit)。一個(gè)正常的人類細(xì)胞在不能分裂之前只能復(fù)制和分裂40到60次，并且會(huì)因細(xì)胞程序性死亡或凋亡而衰老死去。

細(xì)胞永生化(Cell Immortalization)是指原代細(xì)胞在體外培養(yǎng)的過(guò)程中，由于自身基因變化或者外界各種刺激因素，逃脫了正常細(xì)胞的衰老死亡過(guò)程，獲得了可以長(zhǎng)期傳代培養(yǎng)、無(wú)限分裂增殖特性的過(guò)程。
永生化細(xì)胞具有增殖能力，并具有與親本組織相似或相同的基因型和表型，能夠提供穩(wěn)定均一、性狀一致的細(xì)胞來(lái)源，其意義主要包括但不限于：
1、了解細(xì)胞生長(zhǎng)規(guī)律，探索細(xì)胞衰老機(jī)制；
2、體外研究細(xì)胞增殖、分化、凋亡等的理想模型；
3、有助于明確致癌物質(zhì)的作用機(jī)制；
4、體內(nèi)/外探究腫瘤發(fā)生機(jī)制的重要模型；
5、為研究者提供更多且更豐富的細(xì)胞資源等。

細(xì)胞永生化策略

細(xì)胞永生化的機(jī)制主要包括：理化因素作用所致的原癌基因活化/抑癌基因失活；端粒酶的穩(wěn)定活化；具有致瘤性的病毒如SV40病毒、EB病毒、人乳頭狀瘤病毒HPV等。
一般而言，自發(fā)永生化的幾率非常小，因此基于細(xì)胞永生化的機(jī)制，常通過(guò)轉(zhuǎn)染技術(shù)人為地將外源性永生化基因?qū)肽康募?xì)胞，或?qū)σ职┗蜻M(jìn)行敲除，或誘導(dǎo)永生化相關(guān)基因突變以增加永生化的發(fā)生率，從而建立穩(wěn)定的永生化細(xì)胞株。

病毒誘導(dǎo)：EBV、HPV E6/7 及 SV40 T Antigen

病毒基因如EBV、HPV E6/7基因和SV40 T抗原可用于誘導(dǎo)永生化。在大多數(shù)情況下，病毒基因通過(guò)使誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入復(fù)制衰老狀態(tài)的腫瘤抑制基因(p53、Rb等)失活來(lái)實(shí)現(xiàn)永生化。其中SV40 T抗原已被證明是誘導(dǎo)多種類型細(xì)胞永生化的最簡(jiǎn)單和最可靠的材料。

人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)表達(dá)

通過(guò)外源表達(dá)TERT也是一種細(xì)胞永生化的方法，特別是對(duì)受端粒長(zhǎng)度影響較大的細(xì)胞。該蛋白在大多數(shù)體細(xì)胞中不活躍，但當(dāng)hTERT外源表達(dá)時(shí)，細(xì)胞能夠維持足夠的端粒長(zhǎng)度以避免復(fù)制衰老。

腫瘤抑癌基因失活

基于抑癌基因?qū)?xì)胞周期的控制和誘導(dǎo)細(xì)胞衰老的機(jī)制，經(jīng)過(guò)對(duì)抑癌基因如腫瘤抑制基因p53、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因Rb的敲除，使其失活可以讓細(xì)胞進(jìn)入無(wú)限增殖狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)永生化。

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