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BRL 大鼠肝細胞簡介

起源與背景

細胞特性

1. 形態(tài)與生長特性
   • 形態(tài)：貼壁生長，呈多邊形或不規(guī)則三角形，類似原代肝細胞的 “鋪路石” 樣排列，細胞核大而圓，可見 1-2 個核仁，細胞質豐富（含脂滴或糖原顆粒，可通過特殊染色觀察）。
   • 增殖能力：永生性細胞系，可穩(wěn)定傳代（建議使用 20 代以內以保持功能活性），倍增時間約 24-36 小時，密度達 70%-80% 時需傳代，高匯合度（>90%）可能誘導細胞分化或功能衰退。
2. 表型與功能特性
   • 肝細胞標志表達：
     • 高表達肝特異性蛋白：如白蛋白（Albumin）、細胞角蛋白 18（CK18）、轉鐵蛋白（Transferrin）、谷氨酰胺合成酶（GS）。
     • 功能性酶表達：細胞色素 P450 家族（CYP1A2、CYP3A4，參與藥物代謝）、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶（UGT，參與**）、酪氨酸氨基轉移酶（TAT，參與氨基酸代謝）。
   • 代謝與合成功能：
     • 可合成尿素（反映肝臟氮代謝功能），通過尿素檢測試劑盒定量評估。
     • 對葡萄糖穩(wěn)態(tài)有調控作用：在高糖培養(yǎng)基中可合成糖原，低糖條件下分解糖原釋放葡萄糖。
   • 應激與損傷響應：
     • 對肝毒性物質敏感，如四氯化碳（CCl?）、乙醇、脂多糖（LPS）可誘導細胞凋亡或壞死，用于模擬急性肝損傷。
     • 炎癥因子（如 TNF-α、IL-6）可激活 NF-κB 通路，誘導急性期蛋白（如 C 反應蛋白）表達。

培養(yǎng)與保存

1. 培養(yǎng)條件
   • 培養(yǎng)基：經典配方為含 10% 胎牛血清（FBS）的Minimum Essential Medium（MEM）或Dulbecco's Modified Eagle Medium（DMEM），部分實驗室添加 1% 非必需氨基酸（NEAA）、1 mM 丙酮酸鈉和 100 nM 地塞米松（增強肝細胞功能）。
   • 環(huán)境：37℃、5% CO?恒溫培養(yǎng)箱，濕度 95% 以上，pH 維持 7.2-7.4。
   • 傳代方法：0.25% 胰酶 - EDTA 短暫消化（約 2-3 分鐘，避免過度消化損傷細胞），傳代比例通常為 1:2-1:3，接種密度建議為 5×10?-1×10? cells/cm2。
2. 凍存與復蘇
   • 凍存液：含 10% DMSO、30% FBS 的 DMEM 培養(yǎng)基，細胞密度調整為 1×10?-3×10? cells/mL，程序降溫（-80℃過夜后轉液氮）。
   • 復蘇要點：37℃水浴快速解凍，離心去除凍存液后接種于含 15% FBS 的培養(yǎng)基中，24 小時內更換新鮮培養(yǎng)基以清除死細胞。

應用領域

1. 肝臟代謝與藥物毒性研究
   • 藥物代謝動力學：通過檢測 CYP450 酶活性或底物（如熒光素二乙酸酯）代謝率，評估藥物（如抗抑郁藥、**藥）的肝內代謝途徑及代謝產物毒性。
   • 肝毒性篩選：利用 MTT 法、LDH 釋放實驗或凋亡檢測（Annexin V-FITC），分析化學物質（如黃曲霉毒素 B1、對乙酰氨基酚）對 BRL 細胞的損傷機制。
2. 肝臟疾病模型構建
   • 非酒精性脂肪肝（NAFLD）：通過高糖高脂培養(yǎng)基（如棕櫚酸誘導）誘導細胞內脂質堆積，模擬肝細胞脂肪變性，研究 PPARγ、AMPK 等通路在脂肪代謝中的作用。
   • 肝炎與肝纖維化：通過 LPS/TNF-α 誘導炎癥反應，或 TGF-β1 刺激細胞外基質（如 Ⅰ 型膠原、纖連蛋白）合成，模擬肝纖維化早期過程。
3. 肝細胞功能與再生機制
   • 研究 Wnt/β-catenin、Hippo-YAP 等通路對肝細胞增殖的調控，例如通過過表達 YAP 基因促進細胞克隆形成。
   • 探討干細胞因子（如 HGF、EGF）對 BRL 細胞向肝樣細胞（Hepatocyte-like Cells）分化的誘導作用，用于組織工程或細胞治療研究。
4. 營養(yǎng)與保健品評估
   • 分析天然產物（如茶多酚、姜黃素）對肝細胞抗氧化能力的影響，檢測 SOD、GSH-Px 等抗氧化酶活性或 ROS 水平變化。
   • 評估膳食成分（如膽固醇、飽和脂肪酸）對肝臟脂質代謝的調控，通過油紅 O 染色觀察脂滴沉積。

局限性與注意事項

• 功能非完全性：BRL 細胞為永生化細胞，與原代肝細胞相比，部分肝特異性功能（如膽汁酸代謝、精密藥物代謝網絡）有所減弱，復雜機制研究需結合原代細胞或肝組織切片。
• 血清依賴性：培養(yǎng)基中血清成分可能干擾藥物代謝實驗（如血清蛋白結合藥物），建議使用無血清培養(yǎng)基（如 Williams’ E 培養(yǎng)基添加激素和生長因子）或化學限定培養(yǎng)基。
• 批次間差異：不同來源的 BRL 細胞（如 ATCC、DSMZ 或自建株）可能存在功能異質性，實驗前需通過白蛋白分泌、尿素合成等指標驗證細胞狀態(tài)。