肿瘤干细胞培养技术分享

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肿瘤干细胞培养技术

肿瘤干细胞起源:

最初形成肿瘤的不一定是肿瘤干细胞(Cancer stem cells, CSCs),尽管肿瘤起始细胞有时能和CSCs互换;CSCs的存在最早是在40年前被提出来的,支持CSCs 存在的最佳证据来源于对恶性血液疾病急性白血病的研究;CSCs也被很多学者称之为肿瘤传播细胞(Tumor propagating cells, TPCs);图中显示:CSCs不仅可以来源于正常干细胞的突变,还可以由祖细胞分化的细胞获得无限增殖潜力而形成、由分化的细胞去分化后突变形成。

肿瘤干细胞特征:

1、CSCs的迁移对肿瘤远处转移的影响:CD133+胰腺癌细胞具有形成肿瘤的能力;这些细胞能够进行连续传代,说明其具有自我更新能力(Self-renewal capacity),且能够通过制造分化的、非致瘤的子代从而产生肿瘤异质性;临床生存分析也表明CD133和肿瘤患者的无疾病生存和总生存率相关;还发现,经历上皮间充质转化(EMT)的肿瘤细胞呈现CSC特性。

2、CSCs具有一些干细胞的特征,如休眠、DNA修复机制激活以及对细胞凋亡的天然抗性等。

3、CSCs对治疗耐受;

Ref: Drug Discov Today, PMID: 24819719

其耐受的主要机制包括:药物外排,最经典的耐药机制为ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白、抗凋亡通路、干扰细胞分化、乙醛脱氢酶、缺氧环境等等。

肿瘤干细胞的分离:荧光激活细胞分选(FACS)和磁珠细胞分选(MACS)是分选CSCs的主要技术;FACS是通过细胞水平特殊蛋白表达、细胞培养、表观遗传学变化以及细胞标志物CD44、CD133等的表达方式来分离细胞;MACS是

肿瘤干细胞分选的标准方法,根据特殊的肿瘤干细胞标志物,如CD133的表达

来分离细胞。

图中是FACS和MACS常用的仪器流式细胞仪和免疫磁珠分选装置。

肿瘤干细胞标志物:

Tumor type Cell surface marker

Acute myeloid leukemia (AML) CD34+, CD38-

Breast cancer EPCAM(ESA)+, CD44+, CD24-, ALDH, CD29, CD133 Ovarian cancer CD133+, CD44+, CD117+, CD24+

Glioblastoma CD133+, CD15+

Medulloblastoma CD133+, CD15+

Small cell and none-small cell lung

CD133+

cancer

Hepatocellular carcinoma CD45?, CD90+

Colon cancer CD133+, CD44+, CD26+, ALDH

Tumor type Cell surface marker

Melanoma CD20+, CD271+

Pancreas adenocarcinoma CD44+, CD24+

Renal carcinoma CD133+

Head and neck squamous cell carcinoma

CD44+, ALDH1

(HNSCC)

LUNG CD133+, CD90, CD117, ALDH1 Prostate cancer CD44+, CD133+, CD49

表中是各类肿瘤的CSC标志物,如急性髓系白血病干细胞呈现CD34阳性、CD38阴性;乳腺癌干细胞呈现ESA、CD44和ALDH阳性以及CD24阴性;卵巢癌干细胞呈现CD133、CD44、CD117和CD24阳性等。

肿瘤干细胞培养技术:

实验室经典的CSCs分选方法为荧光激活细胞分选(FACS),现在比较常用FACS 为侧群(Side-population)分析,其原理主要为用Hoescht 33342和Rhodamine 123染色细胞,CSCs具有高耐药能力,能够排除染料,从而分选出这类不被染色细

胞,即CSCs;其缺点主要在于:耗时长、技术含量高及得到的分选细胞少。

图中是FACS实验操作的示意图,首先用特异抗体或染料标记细胞,经过流式细胞仪分选得到被标记或不被染色的细胞,再将这些分选的细胞继续培养,用于后续实验。

另一种CSCs分选方法为磁珠细胞分选(MACS);其操作比较简便,但是一次只能够分选一个标志物;

图中是MACS实验操作示意图,首先将特异性的免疫磁珠标签于肿瘤细胞,带

CSC标志物的细胞将会被标签;用磁珠分选装置分选细胞,将带有标签的细胞吸附于分选装置上,其余细胞被洗脱;最后将标签细胞从分选装置上洗脱下来继续培养。

分选得到的细胞进行后续培养,培养的方法主要为微球培养法;

图中模式图显示:传统细胞培养技术的主要特点是将细胞培养于高血清培养基中,细胞平铺生长于培养瓶底部;而微球培养技术是将细胞培养于无血清(serum-free)培养基及超低黏附培养瓶中,在这种条件下,分化的细胞将会死亡,CSCs会继续存活并增殖形成悬浮的肿瘤细胞球。

乳腺癌干细胞(Breast cancer stem cells, BCSCs)培养模式采取的是分选后再进行肿瘤微球培养;

6孔超低黏附(吸附)培养板T25超低黏附培养瓶(美国Corning公司)

首先需要的是超低黏附培养板或超低黏附培养瓶,培养所需其他材料还包括细胞培养基、细胞因子及其他添加试剂等,如DMEM/F12基础培养基、重组人表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、双抗、B27、胰岛素等。

培养BCSCs实验步骤主要为:

1、配置BCSCs培养基,

上图中显示了配置50 mL BCSCs培养基所需要添加的各种试剂浓度及体积。

2、将分选后的细胞接种于超低黏附培养板,一般使用6孔板,添加4 mL

BCSCs培养基,以一定的梯度接种,一般为1000~20000个细胞/孔,以确定

后期细胞传代的密度及该密度下细胞的生长周期。

3、对生长过程中的BCSCs进行拍照:一般隔天进行拍照,如0/2/4/6或0/1/3/5/7天进行拍照,拍出来的效果如图所示

上图为乳腺癌细胞MDA-MB-231的肿瘤干细胞第0/2/4/6天图片,右边为对比的普通肿瘤细胞;

下图为是鼠来源的乳腺癌细胞4T1的肿瘤干细胞第0/1/3/5/7天图片;

可以发现其细胞生长前期长势慢,后期快,一般一周左右传代一次,中途需要添加BCSCs培养基。

4、裸鼠移植瘤实验检测分选培养的CSCs的体内成瘤能力;这个实验需要对比肿瘤干细胞和对应的普通肿瘤细胞的体内成瘤能力,两种细胞的注射密度不一致,肿瘤干细胞的体内注射密度可以比普通肿瘤细胞低2~3个数量级,实验流程如示

意图所示;

此项实验注意事项为:首先,建议做体内移植瘤之前用流式细胞术检测所培养CSCs的干细胞标志物比率,如BCSCs的干细胞标志物CD44和CD24等,既能说明培养方式未使CSCs分化或分化减少,又能保证体内移植瘤实验的成功率;体内移植瘤模型,一般皮下成瘤即可,原位移植瘤当然更好;且实验过程中,既要关注移植瘤的成瘤率,还要关注其成瘤时间,可在伦理准许范围内适当延长实验时间,以保证实验的准确性。

5、体外检测CSCs相关因子及干细胞标志物等;

如图所示,免疫荧光检测乳肿瘤干细胞微球体干细胞生物标志物CD44/CD24/ALDH的表达情况显示:CD44/ALDH高表达、CD24低表达;

检测干性相关因子Nanog/Oct-4/Sox-2/C-myc,如图所示,

对比普通肿瘤细胞和肿瘤干细胞的干细胞因子表达量,发现Nanog/Oct-4/Sox-2均在肿瘤干细胞微球体中高表达;但是一般不建议进行对比,因为两种细胞的培养条件完全不一致;检测肿瘤干细胞自我更新能力,如图所示:

肿瘤干细胞传代20次后仍能保持微球状态而未分化;检测CSCs的上皮间充质转化(EMT)相关指标,一般较少单独检测,除非做到EMT相关转移研究。

结直肠癌干细胞培养:

基本和乳腺癌干细胞培养一致;首先配置结直肠癌干细胞培养基,

跟BCSCs培养基的配置相比差别较大,只需要加入常用的几个细胞生长因子;干细胞相关标志物也不同,结直肠癌干细胞标志物一般检测CD133/CD44等,下图是细胞免疫组化检测干细胞标志物结果。

极限稀释法(ELDA)检测肿瘤干细胞特征:体外极限稀释法如示意图所示,

首先消化肿瘤干细胞制成单细胞悬液,细胞计数,按照一定密度种板,3周后观察96孔板中形成肿瘤微球的孔板,用极限稀释法在线软件计算肿瘤球形成频率;

细胞接种时的密度、稀释方法、所需要的96孔板孔数以及培养板数如图表所示。

体内极限稀释法如示意图所示,

细胞经消化计数后吸入注射器中,同时还要加入基质胶以保证成瘤率,然后注射入小鼠体内,一只小鼠注射两次;这是细胞注射密度以及稀释方法;所需的注射器数及小鼠数量以及简化的实验步骤和计算网站如图表所示。

肿瘤细胞培养方法和培养基

肝癌细胞培养 一、培养基 1、RPMI-1640+10%胎牛血清培养基 2、DMEM+15%胎牛血清培养基 成分表

二、实验前准备工作: 操作者的皮肤、培养瓶的盖和外壁常用酒精消毒。用紫外线消毒实验室空气、工作台面和一些不能使用其他方法消毒的培养器皿。进无菌室前或做完实验后,均应开灯照射30min进行消毒。紫外线照射60min可以消灭空气中大部分细菌。 1、玻璃器皿的清洗灭菌(5%盐酸溶液、重鉻酸钾120ml、硫酸200ml、蒸馏水200ml):(1)浸泡:新使用或重复使用的玻璃器皿须经5%盐酸溶液或自来水浸泡过夜或煮沸30min,水洗。以去除新购进玻璃器皿所带有灰尘、铅、砷等物质,并消除其弱碱性。 (2)刷洗:浸泡后用软毛刷和优质的洗洁精进行刷洗。刷洗后经行烘干。 (3)酸浸:刷洗后的玻璃制品酸浸前须适当晾干或烘干,以免造成酸浸液稀释,影响效果。将玻璃制品完全浸泡入清洁液中24h。清洁液具有极强酸蚀作用,操作过程需戴防护用具。(4)冲洗、烘干备用:浸酸后的玻璃器皿先用自来水充分冲洗,吸管需冲洗10min,器皿需每瓶灌满自来水、倒掉反复10次以上,不留任何酸浸液残迹,然后用蒸馏水漂洗2~3次,将清洗好的玻璃器皿放入烘干箱中,烘干后的玻璃器皿要求干净透明,无油烟,不能残留任何有害物质及化学药品等。 (5)包装灭菌:器材经清洗烤干或晾干后,先应严格包装,然后再行消毒灭菌处理,以防止消毒灭菌后再次遭受污染。包装材料常用包装纸、牛皮纸、硫酸纸、棉布、铝饭盒、玻璃或金属制吸管筒、纸绳等。

2、橡胶制品清洗消毒: 0.5mol/L NaOH煮沸15分钟,流水冲洗,0.5mol/L HCl煮沸15分钟,流水冲洗,自来水煮沸2次,蒸馏水煮沸20分钟,50℃烤干备用 3、塑料制品的清洗消毒(瓶盖、离心管): 使用器皿后立即用清水清洗,浸于自来水过夜,用纱布或棉签和50℃清洗液刷洗,流水冲洗,晾干,浸于清洁液15分钟,流水冲洗(15-20遍),蒸馏水浸洗三次,双蒸水泡24小时,晾干备用。 三、细胞复苏: 冻存细胞保存管保存在液氮中(-196℃),取出保存管后必须快速冷冻,以避免冰晶重新结晶而对细胞造成伤害,致使细胞死亡。在冻存细胞的保存管中含有对细胞有毒害的成分DMSO,故在解冻应马上将其去除。在冷冻活化前应在无菌台上将细胞培养液配好,然后将保存管从液氮中取出,放于37℃的温水中快速使细胞解冻。解冻后悬液快速移入培养液中混匀,离心去掉上清液,再加入细胞培养液。 实验人员穿上无菌实验室操作服用酒精喷于手上消毒,然后就位用酒精棉球擦拭实验台(1)取一15ml离心管用滴管在其内滴加5--9ml培养液(取8ml)。 (2)从液氮罐中取出冻存管,并迅速放入37℃水浴,不时摇动,使其急速融化,30~60s 内完成。 (3)冻存管用70%酒精擦拭消毒后,打开盖子,用吸管将细胞悬液转移入上述离心管中(用培养基把冻存管洗一遍,把粘在壁上的细胞都洗下来)。 (4)低速离心(1000r/min) 5min,去上清后再用8ml培养液再清洗离心一次。 (5)离心后倒掉上清液,在离心管中滴加3ml培养液(RPMI-1640),混匀(可用滴管轻柔吹打)。 (6)将离心管中的混合液转移到培养瓶中,并在培养瓶中滴加15滴10%小牛血清,盖上瓶盖,标好细胞种类和日期、培养人姓名等,将培养瓶平放,置于37°C培养箱中培养。2-3天换一次培养基。 四、细胞传代: 当观察到培养瓶中细胞铺满度为90%时(细胞生长处于对数期时),解冻复活成功后的细胞要进行分离培养,否则细胞会因生存空间不足或密度过大,营养障碍,影响细胞生长。细胞由原培养瓶内分离稀释后传到新的培养瓶中培养的过程称之为传代培养。传代细胞细胞株的最大利处在于提供了大量持久的实验材料,便于实验。 (1)试验台的消毒工作准备好,弃去旧培养液,用PBS液(不含钙,镁离子)洗1-2次,以免剩余培养液影响胰蛋白酶活性。(细胞贴壁生长)。 (2)向瓶内加入1ml消化液(0.25%Trypsin-0.53mEDTA),置于37℃孵箱或室温(25℃温度)下进行消化,1--3min后把培养瓶放在倒置显微镜下进行观察,当发现胞质回缩、细胞间隙增大后,应立即中止消化(将培养瓶翻转过来,以保证细胞没有脱壁)。 备注:若细胞没有脱壁,生长良好,则直接倒掉消化液,加培养液8ml,离心收集细胞;若发现很多细胞已解离已脱壁(即解离过度),则直接加培养液进行离心收集细胞。 (4)倒出消化液,向瓶内用滴管加入培养液少量(约2ml),轻轻转动培养瓶,把残留胰蛋白液消化液冲掉,然后再加3ml培养液+15滴小牛血清。 (5)使用吸管,吸取瓶内培养液,按顺序反复轻轻吹打瓶壁细胞,使之从瓶壁脱离形成细胞悬液。吹打时动作要轻柔,以防用力过猛损伤细胞。 (6)将准备好的细胞悬液转入离心管中,离心(1000r/min) 5min。 (7)将离心后离心管中液体倒掉,在离心管中加入3ml培养液,并反复吹打细胞,制成细胞悬液。

肿瘤干细胞与EMT

肿瘤干细胞与EMT 肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)学说认为,肿瘤实际上是由一小群具有无限增殖潜能和自我更新能力的干细胞样细胞及其产生的分化程度不均一的细胞团组成,其中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞被称为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞的两个重要特性:一是具有自我更新驱动肿瘤发生的能力,二是具有多向分化形成肿瘤的异质性的潜能1。 上皮间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)是具有极性的上皮细胞转化为具有移行能力的间质细胞,并获得侵袭和迁移能力的过程。EMT是一个多步骤的动态变化过程,上皮细胞间相互作用消失,组织结构松散,立方上皮细胞转变为纺锤形纤维细胞形态,并表现出侵袭性。实体肿瘤中央的细胞为上皮细胞表型,周围的细胞常常会呈间质细胞表型,其较强的运动能力使肿瘤细胞在局部产生浸润,并侵入血和淋巴管而转移至靶器官。到达靶器官后,癌细胞可发生间质上皮转化(MET)来重建细胞间连接及细胞骨架从而形成转移灶2。EMT与肿瘤转移密切相关,而且也可以作为得到肿瘤干细胞的方法3。 近年来,肿瘤干细胞与EMT之间的关联性逐渐受到研究者的关注,二者在肿瘤的复发、转移和耐药性上面有很多相似点4。肿瘤干细胞模型和EMT的概念试图从不同的角度来揭示肿瘤的发展,但两者都不能独立地解释所有生物学事件。诱导EMT能促使肿瘤细胞获得干细胞特性,通过诱导分化的肿瘤细胞最终形成肿瘤干细胞并维持干性,而肿瘤干细胞同样具有EMT特征。然而,EMT是通过何种分子机制转化干细胞样细胞的,目前尚不清楚。下面向大家介绍目前已知的关于EMT和肿瘤干细胞间分子机制上的关联性。 连接EMT与肿瘤干细胞的信号通路:

抑制肿瘤细胞增殖的药物筛选方法

抑制肿瘤细胞增殖的药物筛选方法 09级生科3班余振洋200900140156 一、【实验原理】 1.关于恶性肿瘤和抗肿瘤药物: 恶性肿瘤是一种常见病,严重威胁着人类的生存质量,被称为人类健康的第一杀手。多年来人类一直在不断的进行抗肿瘤药物的研究,抗肿瘤药物的筛选是整个研究过程中很重要的个环节,而进行药物的筛选首先离不开合理的筛选方法和系统。寻找选择性强、对实体瘤有效的新型抗肿瘤药物,是摆在抗肿瘤药物研究人员面前的重要任务。世界各国对抗肿瘤药物的筛选都非常重视,投入了大量的人力、物力、财力,每年都有大量的化合物(合成药、天然产物和微生物发酵产物)待筛,抗肿瘤药物筛选方法的发展经历了一个探索的过程。 8O年代中期以前,普遍采用的筛选方法是以体内小鼠白血病/淋巴瘤模型P388和L1210为基础的 J,所有化合物在进一步的临床研究之前必须通过这种小鼠肿瘤模型的筛选。即小鼠白血病P388和L1210作为第一轮初筛,能通过第一轮初筛的化合物才能被允许进入第二轮筛选。这种方法有一个很明显的缺陷就是一些在临床上有活性的药物将被筛选掉,无法保证所有具有抗肿瘤作用的药物都能通过筛选。鉴于以前的筛选方法存在较大的缺陷,1985年之后以NCI为首的一些研究单位普遍开始采用针对疾病的筛选方法来代替针对化合物的筛选方法,即放弃体内小鼠筛选,代之为体外代表各种常见实体瘤的人类肿瘤细胞株筛选。这种筛选系统是一种高通量的抗肿瘤筛选体系,其主要优势有两点:其一是多种细胞株初筛有可能筛选出对特殊的人类肿瘤或对特殊组织亚型有活性的物质;其二是这种体外筛选尤其适合于复杂天然产物提取物中有效成份的证实,过去动物筛选需较大量的天然产物,而现在天然产物的需要量就大大减少,可以指导有效成份的进一步分离纯化,使得从天然产物中发现新的抗肿瘤药物更加便利。 2.关于筛选方法: 下面为现阶段较为普遍采用的一些抗肿瘤药物的筛选方法的实验原理。 1)以端粒酶活性为作用靶点筛选抗肿瘤药物 端粒是染色体特殊结构,起着保护染色体的完整和稳定性的作用,端粒酶是一种核糖核蛋白返转录酶,由RNA和蛋白质组成,可以以自身的RNA为模板合成端粒末端。已发现在正常的体细胞和良性肿瘤组织中端粒酶活性是阴性,而在人体恶性肿瘤组织和人的肿瘤细胞株中都表达了很高的活性。因此,认为端粒酶与恶性肿瘤的发生发展有密切的关系,有可能成为肿瘤治疗的靶点。 2)应用快速荧光素测定法筛选抗肿瘤药物 快速荧光素测定法是一种近几年发展起来的应用非常广泛的体外药物敏感性测定方法,其原理为采用一些特殊的荧光染料,对细胞的特定成份进行染色或标记。或通过细胞酶的作用使无荧光性的材料分解或转换为荧光材料,通过测定荧光强度从而测定出活细胞的量。现在普遍采用一种特殊的荧光染 FDAL1u(Fluoreseein diacetate),在正常情况下它不具有荧光,但当它加人到具有完整细胞膜的肿瘤细胞的营养液中时,由于细胞分泌的水解酶的作用,FDA

肿瘤细胞培养(完整版)

第6章肿瘤细胞的培养 肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药的敏感性、肿瘤细胞和癌分子生物学特性的重要手段。癌细胞是比较容易培养的细胞,当前所建立的细胞系中癌细胞是最多的。应用体外细胞培养技术进行肿瘤研究具有许多优点: (1)可免受机体内环境因素的影响,避免了个体差异性,便于探索各种物理、化和生物 因素对肿瘤细胞生命活动的影响。 (2)既便于从细胞水平上研究肿瘤细胞的结构与功能,又便于从基因及分子水平上研究 癌变的发生机理; (3)可长期传代、保存,便于观察肿瘤细胞生物学特性和遗传行为的改变。 (4)可用于快速筛选抗癌药物和研究耐药机理。 (5)研究周期短,比较经济。 但是它也有缺点,如长期培养可使细胞生物学特性发生改变;体外实验所得的结果不能完全代表体内的情况,应与体内试验结合研究更为合理等。 一、肿瘤细胞培养的生物学特性 1、形态和性状 形态不规则,细胞界限清晰,伸展较差,核膜、核仁轮廓明显,核仁多、核浆丰富。折光性强,电镜观察细胞表面微绒毛多而细密,与肿瘤细胞具不定向运动和铺着不依赖性有关。 2、生物特性 癌细胞在无血清或低血清(2%~5%)时仍能生长,营养要求不高,因能自分泌促增殖因子,在软琼脂培养时单个细胞能形成集落,生长方向性消失,再加上失去了接触抑制,癌细胞数量增多时可呈多层重叠生长,细胞饱和密度大,有丰富的三极有丝分裂,分裂指数高,细胞倍增周期短。 3、永生性 永生性也称不死性,在体外培养中表现为可无限制传代而不凋亡(Apoptosis),体外培养的肿瘤细胞系(株)都表现有这种特性。但体外培养的永生性和体内肿瘤的恶性(包括侵润性)是两种性状,受不同基因调控的,因恶性肿瘤多数在体外培养时并不那么容易获得成功,生长增殖能力并不旺盛,有时只能传若干代,说明体外培养的永生性可在体外培养后获得的。另外,体外培养的许多细胞系,如NIH3T3、Rat-1 10T1/2等均具有永生性而无恶性。但两者有相关性,永生性可能是细胞恶性变的某一阶段。 4、侵润性 侵润性是肿瘤细胞扩张性增殖行为,体外培养的肿瘤细胞仍保持有这种特性,当与正常组织混合培养时,能侵润入其他正常组织中,甚至能穿透人工隔膜。 5、异质性 所有肿瘤细胞都是由增殖能力、遗传性、起源、周期状态等性状不同的细胞组成,属于异质性,其中有的衰老、退化,有的处于周期阻滞状态,只有那些处于活跃增殖的肿瘤干细胞才是支持肿瘤生长的成分,肿瘤干细胞易于生长增殖,分离培养干细胞的方法称干细胞培养(有干细胞系和数个亚系组成)。

肿瘤治疗新目标-肿瘤干细胞

肿瘤治疗新目标——肿瘤干细胞【摘要】肿瘤干细胞是肿瘤细胞的祖细胞,是肿瘤的真正种子,它们虽然仅占肿瘤细胞中极少的一部分,但具有自我更新能力和不定分化潜能,是形成不同分化程度肿瘤和肿瘤不断生长的根源,是肿瘤发生、扩散、复发等过程中的“起始细胞”或“动力细胞”。传统的化疗药物不能有效靶向作用肿瘤干细胞,开发针对肿瘤干细胞的靶向治疗,能给肿瘤治疗模式带来全新的改变,有望彻底改善患者的预后。 【关键词】肿瘤干细胞 干细胞(stem cell)是一类具有自我更新能力和无限增殖分化潜能的原始细胞,这种细胞可分化为特定组织中一个或多个具有特定功能的细胞。随着对干细胞研究的深入,人们对肿瘤的发生、发展有了新的认识。有研究者提出恶性肿瘤是一种干细胞疾病,肿瘤来源于干细胞。这种干细胞,即肿瘤干细胞(cancer stem cell, CSC)在肿瘤组织中存在,虽为数不多,仅占肿瘤细胞的万分之一至百分之一左右,但具有自我更新能力和不定分化潜能,是形成不同分化程度肿瘤和肿瘤不断生长的根源,是肿瘤发生、扩散、复发等过程中的“起始细胞”或“动力细胞”。直接针对CSC的靶向治疗,可望带来肿瘤治疗模式的全新改变,彻底改善患者的预后。 1 肿瘤干细胞的发现 传统观念认为,所有肿瘤细胞均存在无限增殖的可能,每个发生转移的肿瘤细胞都具有再次形成肿瘤的能力。然而,1958 年Hewitt[1]把小鼠白血病细胞移植到同品系的小鼠体内,发现仅有1%~4%的移植

细胞能够形成脾脏内克隆。随后陆续有实验报道在白血病[2~5]、乳腺癌[6,7]、脑肿瘤[8,9]、胃肠肿瘤[10,11]等多种实体瘤中发现具有干细胞特性的一小部分肿瘤细胞,而且只有这些肿瘤细胞(而不是全部肿瘤细胞)具有致瘤性。于是,学者们提出了肿瘤来源于肿瘤干细胞(CSC)的学说。CSC学说认为肿瘤组织中都存在有CSC,这些CSC是肿瘤细胞的祖细胞,是肿瘤的真正种子,它们虽然仅占肿瘤细胞中极少的一部分,但在肿瘤的发生、发展、侵袭过程中发挥着重要的作用。 1.1 血液肿瘤干细胞 早在20 世纪 60年代,Bruce等[2]就发现鼠白血病细胞的一小部分亚群和正常造血干细胞及祖细胞一样,在体内外均能形成克隆。随后Park等[3]发现从大鼠腹水中获取的白血病细胞中仅有1‰~1%能在体外形成克隆细胞株;而且白血病细胞被输注入体内,也仅有1%~4%的细胞能形成脾克隆,这说明只有少数白血病细胞能在体内、外增生。Park据此推测可以形成克隆的白血病细胞是白血病干细胞,并由此提出了白血病干细胞(leukemic stem cell,LSC)的概念。Lapidot等[4]将一个与正常造血干细胞具有相同CD34+CD38-表型的白血病细胞亚群移植给NOD/SCID小鼠,发现此亚群细胞表现出干细胞样的自我更新和增殖能力,于是将此亚群细胞定义为SL-IC(SCID leukemia-initiating cell)。1997年,Bonnet等[5]用实验证实了大多数白血病细胞不能持续增殖,只有少数LSC能形成白血病细胞集落;人类急性髓细胞性白血病(acute myelocytic leukemia, AML)干细胞约占全部AML细胞的0.2%~1%,表达CD34+CD38-;这一细胞亚群具

肿瘤干细胞培养技术

肿瘤干细胞培养技术 随着干细胞生物学以及肿瘤学研究的不断深入,肿瘤干细胞已成为当前肿瘤研究的热点。肿瘤干细胞的体外培养在肿瘤干细胞研究领域具有不可替代的重要地位,通过分离、纯化及培养肿瘤干细胞可以对其生物学特性如异质性、肿瘤的演化、转移和抗药性等进行研究,为肿瘤的早期诊断与治疗提供了新的思路和策略。 肿瘤干细胞的体外培养多采用无血清培养基(serum free medium, SFM),根据不同的细胞类型加入适当的细胞因子联合培养以防止其分化。肿瘤细胞系或者是临床肿瘤组织联合采用机械和胶原酶消化肿瘤组织得到单细胞悬液,经过流式细胞仪或者免疫磁珠分选的方法得到肿瘤干细胞使用无血清培养基在37℃,5%CO2饱和湿度的条件下进行体外培养,但值得注意的是临床肿瘤组织的获取应该越新鲜越好,最好是在外科手术后1小时内进行处理否则将影响肿瘤干细胞细胞的活性,不利于体外培养。 无血清培养基有很多种,针对不同的细胞类型有专门的无血清营养液出售。无血清培养基具有以下的优点:各批产品之间成分相对明确、质量相对一致;便于控制培养的生理环境;特殊细胞类型的优化配方有利于提高细胞的稳定性,使不同类型的细胞能在最有利于各自生长的环境中持续传代培养;依据不同类型的细胞、甚至不同的细胞系(株)都可能有各自的无血清培养基。总的来说可以分为基础营养基及附加成分两大部分[1]。基础培养基一般采用人工合成的培养基主要有DMEM、DMEM/F12、UltraCULTURETM、神经干细胞专用无血清培养基、黑色素瘤专用培养基等其中以DMEM/F12(1:1,Invitrogen)最为常用。附加成分是指在基础培养基中加入各种不同细胞生长所需的营养成分,包括①营养因子:胰岛素、转铁蛋白和亚硒酸钠、牛血清白蛋白、B27、L-谷氨酰胺;②细胞因子:白血病抑制因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、神经生长因子、血小板衍化生长因子等。使用无血清培养基培养的细胞经胰酶消化传代后不使用血清终止胰酶的作用,可使用0.1%-0.5%大豆胰酶抑制剂(soybean trypsin inhibitor)。 一、肿瘤干细胞培养中几种常见的细胞因子 (一)白血病抑制因子LIF(leukemin inhibitory factor,LIF) 是白介素6(IL-6)细胞因子家族中的一员,是典型的多功能生长因子,具有多种生物学功能:对细胞生长、增殖与分化有着广泛的作用,抑制分化促进干细胞增殖。胚胎干细胞的体外培养需要添加LIF以抑制其分化,维持其多能性。LIF可抑制成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor ,FGF)、β转移生长因子(β-transforming Growth

干细胞和肿瘤干细胞

干细胞和肿瘤干细胞: 干细胞和肿瘤干细胞的相同点: 肿瘤干细胞和干细胞在生物学特性和生长调控机制等诸多方面有着极其相似的生物学行为,主要相似之处有:①二者具有相似的调节生长的机制。有证据表明许多与肿瘤有关的调节途径也调节正常干细胞的发展,例如:凋亡抑制基因bcl-2可在体外增加HSC的数量。其他与癌变有关的信号途径如Wnt,Notch,Shh,Bmi-1等在调节干细胞自我更新的同时也在肿瘤中起作用[10-11]。②干细胞具有迁移的特性,而癌细胞有转移的能力。Tu等[12]认为干细胞的迁移和癌细胞的转移,皆受特异化学因子及其受体的调节。干细胞迁移到特定的组织和器官,而这可以解释肿瘤转移也有一定器官和组织特异性。③干细胞与癌细胞在一定的条件下是可以转化的,如生殖嵴或胚胎植入体内可以诱导成畸胎瘤,而畸胎瘤细胞注入鼠囊胚内细胞团可以形成正常胚胎。④肿瘤干细胞与HSC一样,可以分为肿瘤干细胞、短期增生细胞、分化细胞。⑤肿瘤起源于干细胞。有人认为单一细胞获得4~7次突变将发生恶性转化[13]。组织更新快的上皮组织、造血系统是肿瘤高发部位,组织自我更新越快,复制、转录过程中基因发生突变的概率越高。尽管大多数肿瘤转化突变的靶细胞并不清楚,但是已有相当多的证据表明某些结肠癌和白血病产生于积累多次突变的干细胞。⑥干细胞与肿瘤干细胞都具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列,而人类终末分化体细胞不具有端粒酶活性。⑦二者均具有自我更新和无限增殖能力。⑧自我更新能力。⑨组织特异分化能力,肿瘤干细胞能够产生不同表型的肿瘤细胞,并在体内形成新的肿瘤。⑩不对称分裂能力。 干细胞和肿瘤干细胞的不同点:但肿瘤干细胞也具有不同于干细胞的特点:①自我更新信号传导途径的负反馈调节机制被破坏,肿瘤干细胞具有无限增殖和无自稳定性,而正常干细胞的增殖具有自稳性,其数目保持恒定。②缺乏分纯成熟能力,晚期肿瘤细胞没有分化为成熟细胞的能力,说明其分化程序异常,这与有着正常分化程序的干细胞不同。③肿瘤细胞倾向于积累复制错误,而正常干细胞的

肿瘤学研究常用实验技术及方法

精心整理 肿瘤学研究常用实验技术及方法复习题 1.表观遗传的科学内涵 三个特点? a)基因功能完全、稳定地丧失,有遗传性; b)细胞外环境长期作用的结果,有可逆性; c)分析方法灵敏,可检出少数细胞的变化 2. DHPLC 3. i. ii. 梯度中 iii. SDS- iv. 1.丙烯酰胺有神经毒性,可经皮肤、呼吸道等吸收,故操作时一定要注意防护。 2.制备聚丙烯酰胺凝胶时,小心防止凝胶渗漏。 3.蛋白加样量要合适,加样量太小,条带不清晰,加样量太大,则泳道超载,条带过宽而重 叠,甚至覆盖至相邻泳道。 4.对多种蛋白质而言,电流大则电泳条带清晰,但电流过大,玻璃板会因受热而破裂,故适 合的电流为玻璃板微热。 5.胶转膜后应在膜上标记好正反面及电泳方向。 6.电转移时应注意勿将滤膜和胶的位置放反,而且滤纸、滤膜和胶应等大,以免短路。

4.组织培养/基因的克隆、转化与表达 i.请列举至少3种流式细胞仪的用途? 1.定量检测细胞膜、细胞质和细胞核中的各种细胞成分 2.研究细胞的各种功能状态(细胞增殖,细胞凋亡、细胞分化、酶活性、细胞膜通透性、 氧化还原状态、吞噬性等)。 3.定量检测血清中的各种可溶性生物分子成分 临床中应用:1.白血病和淋巴瘤的免疫分型 1. 2. 3.细胞 磷酸酶(phosphatase) 激酶(Kinase) 连接酶(Ligase) 5.生物质谱简介 生物质谱在蛋白组学中的应用? 1.ProteinsMWmeasurements; 2.ProteinIdentification;(ID) 3.Peptideandproteinprofiling; 4.ImagingMS; 5.ProteinPTMs;5.ProteinQuantification 6.《常用电泳技术基本原理及应用》课程复习题

肿瘤干细胞与微环境研究进展

2007,25:3399-3406. [28] P e r e z E A ,L e r z oG ,P i v o t X ,e t a l .E f f i c a c y a n ds a f e t y o f i x a b e p i -l o n e (B M S-247550)i nap h a s eI I s t u d yo f p a t i e n t sw i t ha d -v a n c e db r e a s t c a n c e r r e s i s t a n t t oa na n t h r a c y c l i n e ,at a x a n e ,a n d c a p e c i t a b i n e [J ].J C l i nO n c o l ,2007,25:3407-3414. (编校:李鹏超) 肿瘤干细胞与微环境研究进展 黄明主,张凤春 R e s e a r c h p r o g r e s s i n c a n c e r s t e m c e l l a n d I t s m i c r o e n v i r o n m e n t H U A N GM i n g -z h u ,Z H A N GF e n g -c h u n D e p a r t m e n t o f O n c o l o g y ,R e n j i H o s p i t a l o f S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200127,C h i n a .【A b s t r a c t 】C a n c e r s t e m c e l l s f r o m s e v e r a l t y p e s o f t u m o r s w e r e i s o l a t e d ,i d e n t i f i e da n dp r e l i m i n a r i l y c h a r a c t e r i z e d , w h i c hm i g h t p r o v i d e a n o v e l c l u e f o r e x p l a n a t i o n o f t u m o r i g e n e s i s a n d e s t a b l i s h m e n t o f n o v e l s t r a t e g y o f e f f e c t i v e t h e r -a p y .M e a n w h i l e ,c a n c e r s t e mc e l l s a r el o c a t e d i nt h e s p e c i a l m i c r o e n v i r o n m e n t ,w h i c hp l a yi m p o r t a n t r o l e s i n t u m o r i -g e n e s i s a n d t u m o r m e t a s t a s i s e s .T h e r e s i s t a n c e o f c a n c e r s t e mc e l l t o t r a d i t i o n a l t h e r a p i e s i s t h e m a i n c a u s e o f t h e f a i l -u r e o f t u m o r t h e r a p y .T h i s r e v i e wf o c u s e s o n t h e r e s e a r c h p r o g r e s s i n i t s m i c r o e n v i r o n m e n t ,i n o r d e r t o b r i n g n e wi d e a s f o r t u m o r t h e r a p y .【K e y w o r d s 】c a n c e r s t e m c e l l ;m i c r o e n v i r o n m e n t ;t h e r a p y M o d e r n O n c o l o g y 2009,17(06):1182-1185 【指示性摘要】肿瘤干细胞的分离、确定和特性研究对揭示肿瘤的发病机制及制定新型高效治疗策略提供了新线索。同时,肿瘤干细胞位于特定的微环境中,这些微环境在肿瘤的发生及转移中起着重要作用。肿瘤干细胞对传统治疗方法的抵抗是肿瘤治疗失败的主要原因。本文就肿瘤干细胞微环境的研究进展及给肿瘤治疗带来的新思路做一综述。 【关键词】肿瘤干细胞;微环境;治疗【中图分类号】R 730.23 【文献标识码】A 【文章编号】1672-4992-(2009)06-1182-04 一直以来,肿瘤被认为是由迅速增殖的细胞构成的均一肿块,因此设计治疗方法来消除高度增殖的癌细胞。但最新 研究表明,就增殖和分化而言,肿瘤细胞是不均一的,引起肿瘤生长的细胞只占所有肿瘤细胞中的一小部分,被称为肿瘤干细胞(t u m o r s t e m c e l l ,T S C )。像正常干细胞一样,肿瘤干细胞具有自我更新与分化的能力,分化的细胞占整个肿块的绝大部分体积。 1 肿瘤干细胞 C l a r k e 等[1]认为,肿瘤细胞和干细胞都具有自我更新的能力,进而推测认为:肿瘤细胞起源于正常干细胞的转变,相似的信号转导通路调节着干细胞和肿瘤细胞的自我更新,肿 【收稿日期】 2008-07-10【修回日期】 2008-08-12 【基金项目】 国家自然科学基金资助项目(30670798);上海市科委 自然基金项目(06Z R 14062) 【作者单位】 上海交通大学医学院附属仁济医院,上海 200127【作者简介】 黄明主(1979-),男,安徽蚌埠人,博士研究生,主要 从事肿瘤干细胞的调控研究。 【通讯作者】 张凤春(1957-),男,吉林长春人,主任医师,教授,博 士生导师,主要从事肿瘤干细胞的调控研究。 瘤细胞可能包含肿瘤干细胞。认为肿瘤细胞来源于正常干细胞,而不是分化细胞,因为:第一,干细胞具有自我更新的 机制,而保持这种机制比在已经分化了的细胞中重新获得要简单的多;第二,干细胞的寿命较长,获得累计突变的机会较成熟细胞多。 1.1 肿瘤干细胞研究历史 肿瘤干细胞的真正研究是自1997年D i c k 等[2]发现人类白血病干细胞开始的。A l -H a j j 等[3]首次成功从人类乳腺癌中分离出肿瘤干细胞,这一成果极大推动了实体瘤干细胞的研究。他们通过特异性的细胞表面标志(上皮细胞特异性抗原E S A 、乳腺/卵巢癌特异性标记B 38.1、黏附分子C D 44等),从9例病人中成功分离8例乳腺癌起始细胞(b r e a s t c a n c e r i n i t i a t i n gc e l l s ),其细胞表型为L i n -E S A +C D 44+ C D 24-/l o w 。研究结果显示,L i n -E S A +C D 44+C D 24-/l o w 细 胞虽然只占N O D/S C I D 小鼠移植乳腺癌细胞的2%,但200个此类细胞即可于接种后5个月,在小鼠乳腺中形成约1c m 大小的肿瘤,而数以千计的其他表型细胞则无致瘤能力。具有致瘤能力的细胞亚群能连续传代,并且在新形成的肿瘤 中,既含有L i n -E S A +C D 44+C D 24-/l o w 表型的致瘤细胞,也包含有其他表型的非致瘤性细胞。继白血病、乳腺癌等重要 · 1182·M O D E R NO N C O L O G Y ,J u n .2009,V O I .17,N O .6

3D细胞培养

3D多细胞肿瘤球的培养 原创2017-04-20医生科研助手 3D多细胞肿瘤球是在体外应用组织培养方法使肿瘤细胞以多细胞集聚体的形式生长成为具有三维结构的球体。 与传统的2D贴壁细胞培养模型相比,3D多细胞肿瘤球可以通过模拟三维细胞网络、细胞与基质、细胞与细胞之间的相互作用,从而更加贴近肿瘤组织中相应的病理生理特征。 因此,3D多细胞肿瘤球培养模型已经逐渐应用于干细胞培养和分化、癌症研究、药物和毒性筛选及组织工程等特定应用中。 虽然3D多细胞肿瘤球模型具有更显著的实体肿瘤生理相关性,但是与2D贴壁细胞培养模型相比,获得大量相对统一的3D多细胞肿瘤球模型需要一系列的培养过程和表征手段。 本文利用Liquid Overlay的制备方法,以乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7为模型制备3D多细胞肿瘤球并采用倒置显微镜、激光共聚焦显微镜和环境扫描电镜对其进行详细表征。

1 实验前准备工作 1.提前24 h取12 mL DMEM和RPMI 1640完全培养基(含10%FBS,下同)于50 mL离心管内,置于4℃冰箱中预冷; 2. 将分装好的Matrigel基质胶提前24 h从-20℃放入4℃,使其融化成液体状态; 3. 将无菌的1 mL移液器枪头放入无菌50 mL离心管内,置-20℃冰箱预冷。 2 琼脂糖包被96孔板 1. 准确量取6 mL RPMI 1640培养基(或DMEM培养基)于2个10 mL的注射玻璃瓶内,加入90 mg琼脂糖,盖塞后放入80℃的水浴锅内加热溶解30 min; 2. 加热结束后,将注射瓶放入灭菌锅内,115℃灭菌30 min;

3. 灭菌完成后,迅速取出注射瓶放入超净台内。将注射瓶内的琼脂糖溶液倒入无菌的加样槽中,用多通道移液器以每孔60 μL的量加入96孔板内。 注意:由于琼脂糖溶液在室温时会凝固,因此从灭菌锅内取出琼脂糖溶液后一定要快速转移至超净台内并迅速加入至96孔板中。 此外,为保证加样时琼脂糖不冷却,需要同时灭菌加样槽和100 μL的移液器枪头。 4. 加入完成后,96孔板要保持水平约30 min使孔内的琼脂糖凝固。 3 配置含Matrigel基质胶细胞悬液 1. 取对数生长期的MDA-MB-231细胞(或MCF-7细胞),胰蛋白酶消化后进行细胞计数,用RPMI 1640完全培养基(或DMEM完全培养基)将细胞悬液浓度调整至 2.0×105cells/mL,备用。

肿瘤干细胞培养技术分享

肿瘤干细胞培养技术 肿瘤干细胞起源: 最初形成肿瘤的不一定是肿瘤干细胞(Cancer stem cells, CSCs),尽管肿瘤起始细胞有时能和CSCs互换;CSCs的存在最早是在40年前被提出来的,支持CSCs 存在的最佳证据来源于对恶性血液疾病急性白血病的研究;CSCs也被很多学者称之为肿瘤传播细胞(Tumor propagating cells, TPCs);图中显示:CSCs不仅可以来源于正常干细胞的突变,还可以由祖细胞分化的细胞获得无限增殖潜力而形成、由分化的细胞去分化后突变形成。 肿瘤干细胞特征: 1、CSCs的迁移对肿瘤远处转移的影响:CD133+胰腺癌细胞具有形成肿瘤的能力;这些细胞能够进行连续传代,说明其具有自我更新能力(Self-renewal capacity),且能够通过制造分化的、非致瘤的子代从而产生肿瘤异质性;临床生存分析也表明CD133和肿瘤患者的无疾病生存和总生存率相关;还发现,经历上皮间充质转化(EMT)的肿瘤细胞呈现CSC特性。

2、CSCs具有一些干细胞的特征,如休眠、DNA修复机制激活以及对细胞凋亡的天然抗性等。 3、CSCs对治疗耐受; Ref: Drug Discov Today, PMID: 24819719 其耐受的主要机制包括:药物外排,最经典的耐药机制为ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白、抗凋亡通路、干扰细胞分化、乙醛脱氢酶、缺氧环境等等。 肿瘤干细胞的分离:荧光激活细胞分选(FACS)和磁珠细胞分选(MACS)是分选CSCs的主要技术;FACS是通过细胞水平特殊蛋白表达、细胞培养、表观遗传学变化以及细胞标志物CD44、CD133等的表达方式来分离细胞;MACS是

骨髓瘤细胞的培养实验

实验一、骨髓瘤细胞的培养 骨髓瘤细胞系应和免疫动物属于同一品系,这样杂交融合率高,也便于接种杂交瘤细胞在同一品系小鼠腹腔内产生大量McAb。 常用骨髓瘤细胞系有:NS1、SP2/0、X63 Ag8.653等。 骨髓瘤细胞的培养适合于一般的培养液,如RPMI1640,DMEM培养基。小牛血清的浓度一般在10~20%,细胞的最大密度不得超106/ml,一般扩大培养以1∶2稀释传代,每2~3天传代一次。细胞的倍增时间为16~20小时,上述三株骨髓瘤细胞系均为悬浮或轻微贴壁生长,只用弯头滴管轻轻吹打即可悬起细胞。 二材料: 1.试剂: (1)培养基杂交瘤技术中使用的细胞培养基主要有RPMI-1640或DMEM(Dulberco Modified Eagles Medium)两种基础培养基,具体配置方法按厂家规定的程序,配好后过滤除菌(0.22um滤膜),分装,4℃保存。 不完全RPMI-1640培养基:RPMI-1640培养基原液96ml,100×L.G.溶液1ml,双抗溶液1ml,7.5% NaHCO3溶液1-2ml,HEPES溶液1ml。 不完全DMEM培养基:DMEM 13.37g,超纯水或四蒸水980ml,NaHCO3 3.7g,100×L.G.溶液10ml,双抗溶液10ml,7.5% NaHCO3溶液1-2ml,用1N HCl调试pH至7.2-7.4,过滤除菌,分装4℃保存。

完全RPMI-1640或DMEM培养基:不完全RPMI-1640或DMEM培养基80ml,灭活小牛血清15-20ml,用于骨髓瘤细胞SP2/0和建株后杂交瘤细胞培养。 (2)小牛血清灭活:从-20℃冰箱取出小牛血清,室温自然融化,56℃ 30min即可充分灭活,分装小瓶(5ml/瓶),-20℃冻存备用,尽量避免反复冻融。 (3)青、链霉素(双抗)溶液(100×)取青霉素G(钠盐)100万单位和链霉素(硫酸盐)1g或100万单位,溶于100ml灭菌超纯水或四蒸水中,分装小瓶(4-5ml/瓶),-20℃冻存。 2.器材: 超净工作台、CO2恒温培养箱、普通冰箱、电子天平,药物天平、巴氏吸管、10ml吸管、100ml细胞培养瓶、滴管、灭菌小瓶等 三方法: 细胞冻存及复苏 先用24孔细胞培养板扩大骨髓瘤细胞或单克隆抗体细胞株,当长满时,再扩大到100ml细胞瓶。当其处于对数生长期时,将细胞洗下,用细胞冻存液(含10﹪DMSO,40﹪FCS的DMEM培养基)将细胞悬浮,调配成1-3×106个/ml,每个细胞冻存管分装1ml,移至液氮罐口悬吊2小时或-70℃冰箱过夜,然后沉入液氮中。复苏时,从液氮中取出冻存管后迅速置入40℃水浴中,在1min内融化,1500rpm离心5min,弃上清,用少量完全培养基轻轻悬浮细胞,移入24孔板中培养。

肿瘤干细胞与耐药

肿瘤干细胞与耐药 本综述由解螺旋学员Dr.Feng负责整理(2017年12月) 肿瘤的耐药与肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells, CSCs)密切相关,CSCs主要通过以下几个手段实现抵抗肿瘤药物治疗。 1.肿瘤干细胞亚群的休眠 CSCs休眠指的是细胞保持重新进入活跃的增殖状态的能力,但处于非分裂状态。化疗药物主要通过靶向活跃分裂的细胞来起作用。因此,CSCs的休眠是避免癌症治疗并赋予肿瘤细胞治疗抗性的有效手段。休眠状态下CSCs的激活驱动了抗癌治疗后肿瘤的复发。Touil 等人在结肠直肠癌的研究中发现了肿瘤耐药的特性可从休眠的CSCs获得。在这项研究中,抗5-氟尿嘧啶的癌细胞显示了和休眠CSCs的类似的表型,这样的表型是基于标记物,自我更新和肿瘤传播潜能来鉴定的,明确观察到了部分肿瘤干细胞在肿瘤细胞暴露于化疗药物时进入休眠状态。这一过程先涉及到c-Yes酪氨酸激酶的活化及其与c-Yes / YAP复合物的分离,进而导致相关蛋白(YAP)的核表达水平降低。这项研究指出作为转录协同激活因子的核YAP参与干细胞自我更新,阻止细胞处于非分裂休眠状态。1因此,YAP核水平的下降可能是CSCs休眠的表现,CSCs通过转录共激活、侵袭细胞周期和凋亡途径等诱导休眠。最近在胶质母细胞瘤中的一项研究进一步支持了这一假说,Campos等人将化学疗法中含有休眠细胞和非休眠细胞的肿瘤细胞暴露于化学治疗后,发现休眠细胞的活化频率更高2。 2.药物外排转运 导致癌症患者抗药性的重要因素归因于药物外排转运蛋白在耐药性CSCs中的表达增加。这些药物外排转运蛋白主要位于细胞质膜中,正常情况下它们的作用是保护细胞免受有害细胞毒性剂的侵害。药物外排转运蛋白可有效防止细胞毒素和代谢废物产物堆积,特别是在血脑屏障,肝,肾和肠组织中3。 在癌症中,CSC对治疗的抵抗力部分地来自转运蛋白的上调表达,因为跨越质膜的药物流出增加,相应地就降低了细胞内药物浓度4。由于其对于形态学和功能上不同的化合物具有广泛的底物特异性,药物流出转运蛋白的表达增加可能赋予多种抗癌药物的抗性。多种药物流出物转运蛋白与CSCs中的抗药性有关。已经将包括多药耐药蛋白1(MDR1,P糖蛋白或ABCB1),MDR相关蛋白1(MRP1或ABCC1)和乳腺癌抗性蛋白(BCRP或ABCG2)的转运蛋白的ATP结合盒(ABC)家族与抗药性相关3。这些药物外排转运蛋白显示广泛的底物特异性与

肿瘤细胞培养基本方法

肿瘤细胞培养基本方法 (一)准备和安装过滤器 清洗好过滤器,干燥,放入一张孔径0.22μm的微孔滤膜,用布包装好,15磅20 min进行高压灭菌处理。在超净台内打开过滤器架好,胶管一端接入滤泵再插入待除菌的液体中,出口端胶管深入到已消毒好的瓶子中。用泵过滤,过滤后要检查滤膜是否完好无损。 2、按要求添加碳酸氢钠、谷氨酸钠、HEPES等,充分搅拌使之溶解。 3、调pH至7.2左右。 4、加水至最终体积。 5、在超净台中对溶液进行滤过除菌,分装入250 mL或500 mL玻璃瓶中,用翻帽塞塞紧瓶口。 6、瓶口封好,4℃冰箱贮存。 (三)小牛血清的处理 市场上出售的小牛血清一般做了灭菌处理,但在使用前还应做热灭活处理,即通过加热的方法破坏补体(近

来也有观点认为热灭活处理是不必要的)。胎牛血清不必灭活。 1、将血清加热至56℃并保持30 min,其间要不时轻轻晃动,使受热均匀,防止沉淀析出。 2、处理后的血清贮存于4℃。 3、小牛血清在使用前最好进行筛选以掌握血清的质量。 (四)生长培养基的配制 除无血清培养之外,各种合成培养基在使用前需加入一定量的小牛血清或胎牛血清和抗菌素。 1.培养基分装成小瓶(100~200 mL)以便使用,翻帽塞塞紧瓶口。 2.按如下比例配制:基本培养基占80%~90%,小牛血清或胎牛血清占10%~20%。按1%体积 分数加入双抗贮存液(青霉素+链霉素),使青霉素和链霉素的终浓度分别为100 U/mL和100 μ/mL,。 (五)冻存细胞的复苏 1.应遵守慢冻快融的原则。先将水浴锅调至37-37。5度,取出冻存的细胞迅速放入后将细胞面浸 至水面以下不断摇动至融化。 2.在无菌台内将完全培养基加入50ml的小培养瓶内,约5ml左右,然后用无菌吸管从冻存管内取 出细胞,置培养并内轻轻摇晃,使细胞均匀后置培养箱内培养。 (六)传代: 1.贴壁细胞: 对于贴壁细胞应先吸(倒)尽培养基,吸的越干净越好,以免中和后加入的消化液,使强度减弱(或PBS洗1-3次)。50ml培养瓶加入消化液约1-3ml,按此比例进行消化,(根据经验),晃动使消化液铺均匀置37度培养箱约2-5分钟,镜下见细胞收缩变圆或少数脱落后,轻轻振动瓶底使 细胞全部脱落,加入2-3ml完全培养基后,轻轻吹打,使细胞基本成单个悬浮,然后分置其它无菌培养瓶内,加入完全培养基后继续培养或实验。 2.悬浮细胞: 一般传代可直接将细胞原液分置其它培养瓶内,加入完全培养基继续培养,如要高浓度可先离心1000rpm,5min后加入完全培养基,轻轻吹匀后,分置其它培养瓶内加入完全培养基继续培养。 (七)冻存 将贴壁细胞消化后离心收集,悬浮细胞直接离心收集,以完全培养基或胎牛血清重悬细胞至终浓度约 106/ml。加入10%的DMSO。以每管1~2ml分装至冻存管中。用绝热材料包裹置-70摄氏度冰箱冷冻过夜。次日保存到液氮中。 (八)注意事项

肿瘤细胞的培养及其实验的方法

肿瘤细胞的培养及其实验的方法 肿瘤细胞在组织培养中占有核心的位置,首先癌细胞是比较容易培养的细胞。当前建立的细胞系中癌细胞系是最多的。另外肿瘤对人类是威胁最大的疾病。肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药检测、癌分子生物学极其重要的手段。肿瘤细胞培养对阐明和解决癌症将起着不可估量的作用。 一、组织培养肿瘤细胞生物学特性 肿瘤细胞与体内正常细胞相比,不论在体内或在体外,在形态、生长增值、遗传性状等方面都有显著的不同。生长在体内的肿瘤细胞和在体外培养的肿瘤细胞,其差异较小,但也并非完全相同。培养中的肿瘤细胞具以下突出特点: (-)形态和性状 培养中癌细胞无光学显微镜下特异形态,大多数肿瘤细胞镜下观察比二倍体细胞清晰,核膜、核仁轮廓明显,核糖体颗粒丰富。电镜观察癌细胞表面的微绒毛多而细密,微丝走行不如正常细胞规则,可能与肿瘤细胞具有不定向运动和锚着不依赖性有关。 (二)生长增殖 肿瘤细胞在体内具有不受控增殖性,在体外培养中仍如此。正常二倍体细胞在体外培养中不加血清不能增殖,是因血清中含有很细胞增殖生长的因子,而癌细胞在低血清中(2%?5%) 仍能生长。已证明肿瘤细胞有自泌或内泌性产生促增殖因子能力。正常细胞发生转化后,出现能在低血清培养基中生长的现象,已成为检测细胞恶变的一个指标。癌细胞或培养中发生恶性转化后的单个细胞培养时,形成集落(克隆)的能力比正常细胞强。另外癌细胞增殖数量增多扩展时,接触抑制消除,细胞能相互重叠向三维空间发展,形成堆积物。 (三)永生性 永生性也称不死性。在体外培养中表现为细胞可无限传代而不凋亡(Apoptosis )。体外培养中的肿瘤细胞系或细胞株都表现有这种性状,体内肿瘤细胞是否如此尚无直接证明。因恶性肿瘤终将杀死宿主并同归于尽,从而难以证明这一性状的存在。体外肿癌细胞的永生性是否能反证它在体内时同样如此?也尚难肯定。从近年建立细胞系或株的过程说明,如果永生性 是体内肿瘤细胞所固有的,肿瘤细胞应易于培养。事实上,多数肿瘤细胞初代培养时并不那么容易。生长增殖并不旺盛;经过纯化成单一化瘤细胞后,也大多增殖若干代后,便出现类似二倍体细胞培养中的停滞期。过此阶段后才获得永生性,顺利传代生长下去。从而说明体外肿瘤细胞的永生性有可能是体外培养后获得的。从一些具有永生性而无恶性性的细胞系,如NIH3T3、Rat-1、 10T1/2 等细胞证明,永生性和恶性(包括浸润性)是两种性状,受不同基因调控,但却有相关性。可能永生性是细胞恶变的阶段。至少在体外是如此。 (四)浸润性浸润性是肿瘤细胞扩张性增殖行为,培养癌细胞仍持有这种性状。在与正常组织混合培养时,能浸润入其它组织细胞中,并有穿透人工隔膜生长的能力。 (五)异质性所有肿瘤都是由有增殖能力、遗传性、起源、周期状态等性状不同的细胞组成。异质性构成同

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