有沒有想過人類胚胎腎（HEK）細(xì)胞起源于哪里？或者為什么它們是如此常用的細(xì)胞培養(yǎng)模型？在這篇文章，我們將詳細(xì)介紹HEK的所有內(nèi)容，從第一次分離細(xì)胞系的實(shí)驗(yàn)一直到現(xiàn)代應(yīng)用。

HEK細(xì)胞株怎么來的？

20世紀(jì)70年代，荷蘭的Alex van der Eb首次分離出HEK細(xì)胞。用腺病毒5 DNA轉(zhuǎn)化HEK細(xì)胞是弗蘭克·格雷厄姆博士后的第293個實(shí)驗(yàn)，因此我們今天使用的命名法是：HEK-293。但是從中分離出HEK的胎兒組織的確切來源仍然是個謎，但目前人們認(rèn)為這些細(xì)胞來自流產(chǎn)的胎兒。

HEK-293FT（啟達(dá)生物;貨號：CD0185)  

HEK-293(啟達(dá)生物;貨號:CD0021）

HEK有什么特點(diǎn)？

HEK具有不尋常的倍性，被認(rèn)為是異倍體：大多數(shù)染色體由兩到三個拷貝表示，但也有幾個有四個。該品系中不存在Y染色體，因此在基因上為雌性。HEK通常作為粘附單層培養(yǎng)，盡管衍生物已經(jīng)適應(yīng)在懸浮液中生長。在HEK-293的許多衍生物中，最常用的株系表達(dá)SV40大T抗原，因此被稱為HEK-293T。

鑒于現(xiàn)代細(xì)胞系與最初的分離物相距甚遠(yuǎn)，很難確定其真正的組織來源。最初，人們認(rèn)為HEK是腎臟中常見的細(xì)胞類型，無論是內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞還是成纖維細(xì)胞。然而，Frank Graham發(fā)現(xiàn)HEK表現(xiàn)出許多未成熟的神經(jīng)元樣特征，這與腎細(xì)胞不一致（Shaw等人）。從那時起，對該細(xì)胞系的轉(zhuǎn)錄組研究已經(jīng)確定它很可能是腎上腺來源的。（解剖學(xué)分析：腎上腺緊挨著腎臟，已知具有一些神經(jīng)元特性。）雖然HEK可能不是腎臟細(xì)胞生物學(xué)的一個很好的模型，但值得慶幸的是，它們還有許多其他應(yīng)用是有用的！

293T(啟達(dá)生物；貨號：CD0025)

293A（啟達(dá)生物；貨號：CD0291)

怎么應(yīng)用HEK細(xì)胞呢？

作為研究界中古老的細(xì)胞系之一，許多細(xì)胞研究工具已經(jīng)專門針對HEK進(jìn)行了優(yōu)化。這些圍繞HEK構(gòu)建的系統(tǒng)提供了使用細(xì)胞系的優(yōu)勢，我們將在這里重點(diǎn)介紹其中的一些應(yīng)用。

一、病毒產(chǎn)生

HEK是用于病毒生產(chǎn)的“包裝細(xì)胞”，因?yàn)樗鼈儽磉_(dá)SV40大T抗原。這使它們能夠復(fù)制具有SV40復(fù)制來源的病毒質(zhì)粒。為了產(chǎn)生病毒，你只需要轉(zhuǎn)染“輔助”質(zhì)粒（病毒包裝機(jī)器）和含有感興趣基因的病毒質(zhì)粒，HEK就會產(chǎn)生和包裝病毒顆粒。然后過濾病毒顆粒以去除任何不需要的物質(zhì)（HEK細(xì)胞等），并準(zhǔn)備用于另一個細(xì)胞或生物體。這條管道被用來轉(zhuǎn)染細(xì)胞系，用于基礎(chǔ)科學(xué)研究以及臨床病毒療法的生產(chǎn)。

二、蛋白質(zhì)生產(chǎn)

HEK極易大量轉(zhuǎn)染并產(chǎn)生高水平的重組蛋白。在必要的重組蛋白的臨床應(yīng)用的情況下，HEK來源于人類，因此它們消除了非人類PTM（排異性），這是其他蛋白質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)（如酵母）所重點(diǎn)關(guān)注的問題。HEK也可以懸浮生長，這讓細(xì)胞可以更好的適應(yīng)工業(yè)性的擴(kuò)增培養(yǎng)，也可以適應(yīng)無血清生長，降低了生產(chǎn)成本，保持了生產(chǎn)蛋白的穩(wěn)定。

三、研究應(yīng)用程序

HEK細(xì)胞由于其固有的特點(diǎn)，在兩個研究領(lǐng)域可能特別有用。

HEK-293細(xì)胞具有致瘤性，這使其成為癌癥特異性研究的候選細(xì)胞系模型。

同時HEK-293細(xì)胞的膜受體和離子通道通常在HEK中外源性表達(dá)和研究，這是由于細(xì)胞系能夠始終產(chǎn)生這些蛋白質(zhì)，并且其天然通道的表達(dá)相對較低。

無論你的研究問題是什么，HEK-293都以可重復(fù)的結(jié)果而聞名。它也廣泛可用，這可以使生物工具無縫過渡到使用該細(xì)胞系的其他研究人員。

你的HEK怎么了？

所有培養(yǎng)的細(xì)胞系都容易受到支原體和細(xì)菌的污染，HEK除此之外還特別容易受到病毒感染。是的，你的細(xì)胞可能會感冒甚至更嚴(yán)重！細(xì)胞增殖一旦緩慢或者細(xì)胞突然出現(xiàn)空泡，除了注意您的消化操作還有定時檢測支原體做細(xì)菌玻片檢測是必不可少的。

HEK-293T及其衍生物是永生的，但大多數(shù)細(xì)胞健康在培養(yǎng)中會隨著時間的推移而退化。這可能會影響可能扭曲研究結(jié)果的因素（基因表達(dá)、生長速率等）。因此，保持短的培養(yǎng)期（少于20次傳代）以防止這些問題突然出現(xiàn)是很重要的，如果你的研究不允許這樣做，HEK可能就是你要找的細(xì)胞系，因?yàn)橹灰晃廴?，不破壞，它?/span>hela一樣已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“永生”.

HEK適合你嗎？

如果你正在尋找人類細(xì)胞系模型，HEK可能是一個很好的選擇！特別是如果你的研究興趣包括受體生物學(xué)、離子通道或涉及PTM的人類蛋白質(zhì)制劑。為什么不選擇HEK呢？

References

Shaw G., et al., Preferential transformation of human neuronal cells by human adenoviruses and the origin of HEK 293 cells. FASEB J. (2002) (8):869-71. DOI: 10.1096/fj.01-0995fje

Tan, E., et al., HEK293 Cell Line as a Platform to Produce Recombinant Proteins and Viral Vectors. Front Bioeng Biotechnol. (2021) (9):796991. DOI: 10.3389/fbioe.2021.796991