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293T细胞 - 概述

293T细胞是一种广泛应用于分子生物学和病毒学领域的人源胚胎肾细胞系。它因其极高的转染效率和高效蛋白表达能力而成为实验室最常用的工具细胞之一。

细胞来源与历史

• 亲本细胞：293细胞系（又名HEK 293），源自1970年代通过剪切的人胚胎肾细胞，并经腺病毒5型（Adenovirus 5） 的DNA片段转化而来。“293”一词来源于最初成功克隆的第293号培养皿。

• 基因改造：293T细胞是在293细胞的基础上，稳定转染了SV40病毒的大T抗原（Large T Antigen） 而衍生出来的。“T”即代表Large T Antigen。

核心特点

1. 高转染效率：

• 293T细胞非常容易接受外源DNA，无论是通过磷酸钙法、脂质体法还是电转法，都能获得很高的转染成功率。这使得它成为表达外源基因的理想宿主。

2. 高效蛋白表达：

• 这是其最核心的价值。得益于SV40大T抗原的存在，它能够支持含有SV40复制起点（SV40 ori） 的质粒进行高水平复制。

• 原理：大T抗原与SV40 ori结合，启动质粒在细胞核内的大量复制。每个细胞中含有大量的质粒DNA，从而驱动目的基因的极高水平表达。

3. 贴壁生长：

• 细胞在培养皿中以贴壁形式生长，形态为上皮样细胞。

4. 非致瘤性：

• 与许多肿瘤细胞系不同，293T细胞本身不形成肿瘤，这使得它在某些体内外应用中更安全。

主要应用

293T细胞因其特性，在以下领域不可或缺：

1. 病毒包装（Viral Packaging）：

• 最主要和最常见的应用。用于生产慢病毒（Lentivirus）、逆转录病毒（Retrovirus）和腺相关病毒（AAV）等病毒载体。

• 过程：将病毒包装质粒（含 gag, pol, rev 等基因）、包膜质粒（如VSV-G）和目的基因转移质粒共同转染到293T细胞中，细胞会组装并分泌出只感染一次、不复制的新型病毒颗粒，用于基因功能研究或基因治疗。

2. 重组蛋白表达（Recombinant Protein Production）：

• 用于大量生产特定的目标蛋白质，用于蛋白质纯化、结构研究、抗体生产或细胞因子功能分析。

3. 启动子/信号通路研究：

• 由于其高转染效率，常用于研究基因启动子的活性、信号通路的调控机制等。

4. 药物筛选与相互作用研究：

• 用于筛选影响特定通路或蛋白功能的化合物，或研究蛋白质-蛋白质之间的相互作用（如双分子荧光互补技术BiFC、免疫共沉淀Co-IP）。

培养特性与注意事项

• 培养基：通常使用DMEM高糖培养基，并添加10%胎牛血清（FBS）。

• 生长速度快：在37°C、5% CO₂条件下增殖迅速，需密切注意，防止过度生长或密度过高。

• 贴壁性：贴壁能力较弱，在传代或换液时容易漂浮，操作需轻柔。通常使用胰蛋白酶-EDTA进行消化。

• 支原体污染：293T细胞容易感染支原体，需定期进行检测。

• 细胞代数：为避免基因漂变和功能丧失，建议使用低代次的细胞进行关键实验（如病毒包装）。