原代细胞在体外培养条件下可分裂生长,但经过有限次数的增殖后,就会停止增殖,发生衰老和死亡,因此生物学家需要不断用组织重新进行原代培养一进行相应研究。细胞永生化为这一问题提供了解决方案。永生化细胞来源于脱离了正常衰老死亡过程并获得持续分裂能力的原代细胞,具有易于培养和传代、均一性好等优点。细胞永生化的方法包括放射处理、端粒酶激活、病毒基因转染、原癌基因激活或抑癌基因抑制等,而通过重组病毒感染时细胞过表达猿猴病毒SV40大T抗原或人端粒酶逆转录酶hTERT基因是最常用的两种细胞永生化方法。
猿猴病毒SV40是由大T抗原和小T抗原及相关蛋白组成的简单的真核细胞病毒,而SV40大T抗原为细胞转化的启动所必需,转化细胞表型的维持需要有大T抗原的持续表达,SV40大T抗原可降低至少3种生长抑制剂(pRb、p53和SEN6)的作用,延长成纤维细胞的生命周期并促进永生化。
端粒是位于染色体末端具有特殊功能的帽状结构,它在维持染色体结构和位置的稳定性,防止化学酶降解染色体等方面具有重要的作用。端粒长度与有丝分裂次数有关,随着细胞分裂次数的增加,端粒进行缩短,当缩短到一定的限度时,细胞失去分裂增殖的能力,进而衰老死亡。而端粒酶则是催化端粒自我复制并负责端粒延长的逆转录酶,也是调节细胞周期的重要生物因子,端粒酶是细胞永生化的关键。人hTERT(humantelomerasereversetranscriptase)是端粒酶的催化亚基,与相关蛋白结合后可以激活端粒酶,延长体外细胞培养的生命周期,它是端粒酶的正向调控因子。利用端粒酶激活诱导细胞永生化是当前细胞永生化最有效且应用最多的方法,但是该方法可以使大多数人类或动物细胞永生化,但是对于某些细胞来说,只凭借该方法不足以使细胞永生化,还需要其他方法辅助进行。自Bodnar等人用含hTERT质粒转染人体正常细胞实现永生化后,hTERT已用于多种永生化细胞系的建株。
综上所述,我们建议同时在细胞中导入hTERT和SV40largeT以提高建立永生化细胞的成功率。而以慢病毒作为载体可以高效的将导入hTERT和SV40largeT基因导入到细胞中,并实现稳定表达,通过筛选建系,连续传代培养,有望建立永生化细胞系。由于需要建立稳定细胞系,所以需要构建慢病毒来实现相关基因的稳定表达。
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