HELA細胞

HELA細胞

具有無限繁殖能力的細胞
海拉細胞(英語:Hela Cells,有時音譯為海樂細胞,亦稱實驗用增殖表皮癌細胞)是生物學與醫學研究中使用的一種細胞,源自一位美國婦女海莉耶塔‧拉克斯(Henrietta Lacks)的子宮頸癌細胞的細胞系。在醫學界海拉細胞被廣泛應用于腫瘤研究、生物實驗或者細胞培養,已經成為醫學研究中非常重要的工具。
  • 中文名:海拉細胞
  • 外文名:Hela Cells
  • 别名:
  • 種屬:海拉細胞系
  • 特點:可以無限繁殖
  • 應用:生物學與醫學研究中使用的細胞

名稱由來

Hela細胞源自一位名叫Henrietta Lacks美國婦女的子宮頸癌細胞的細胞系。這名美國婦女在1951年死于該癌症。為了讓拉克斯保持匿名,此細胞株原宣稱是依“Helen Lane”命名。

特點

1、可以連續傳代。

2、細胞株不會衰老緻死,并可以無限分裂下去。

3、此細胞系跟其它癌細胞相比,增殖異常迅速。

4、感染性極強。

細胞之母

Hela細胞系是被人類乳突狀瘤病毒第18型(Human papillomavirus 18)轉化的,和正常子宮頸細胞有許多不同。海拉細胞的感染性極強,但是也隻是在科研中,在現實生活中不可能以細胞的形式感染給其他人,讓其他人患有此種惡性腫瘤。已證實Hela細胞系難以控制。此細胞系有時會污染同一實驗室的其他細胞培養物(cell culture),幹擾生物學的研究。海拉細胞,是一種人工培養,具有無限增殖能力的細胞,誕生至2011年已經整整60年了。污染程度難以估計,因為研究人員很少檢定已确立細胞系的本質和純度。據說有相當數目的體外細胞系(in vitro cell lines)其實就是HeLa細胞系,因為原先的細胞株已被快速增殖的HeLa細胞系污染物取代了。

有學者認為此細胞系是一新的物種,因為此細胞株能自行繁殖和散布。在1991年此細胞株被命名為Helacyton gartleri。 Hela細胞生長奇快,甚至超越一般癌細胞。Hela細胞經曆細胞分裂時可維持端粒酶活性以維持端粒長度,一般細胞的端粒會随着老化而變短,終至細胞死亡。海樂細胞利用此機制避開海佛烈克極限(Hayflick limit)。

傳代步驟

1、觀察培養基是否正常,細胞狀态如何,細胞密度如何,決定是否傳代。觀察時擰緊蓋子。

2、加熱PBS、versene、培養基,(提前做好)瓶子不要倒着放,不要讓液體接觸到瓶塞。

3、打開超淨台(先開風機,後開照明),用75%乙醇清潔台面,點燃酒精燈。不要把廢液缸拿出去倒,如果廢液太多,可以用其他容器先裝廢液。取小離心管一個,置于架子上。

4、取尖吸管、吸量管各一支,放置在專用的架上。放置的方式,注意吸管、吸量管前端都不要與架子接觸。

5、取待傳代的細胞。打開versene,用酒精燈外焰燒。燒吸管時距離酒精燈心遠些,不要把渣滓帶進去。把試劑拿入台子的時候,盡量平穩,不要讓試劑碰到瓶口。

6、用吸量管吸取舊的培養基,置離心管中,吸量管加入versene,然後将versene瓶收起來。(加versene主要是為了将舊培養基洗去)。在離心管中間部分将液體加入。吸液體和加液體時都不要對着細胞。

7、打開胰酶,然後将versene棄掉。換新管,用尖吸管吸取适量胰酶加入。加胰酶後,盡快放平,使細胞消化時間一緻。

8、将細胞放入37度孵箱。放孵箱2min,收胰酶,打開PBS。之後拿出來鏡下随時觀察。使用二次消化法,去除容器中殘餘的細胞。别忘了用舊培養基中和。

9、取細胞,鏡下觀察消化情況。消化程度合适之後(細胞變圓,但不漂起),用尖吸管棄去胰酶,取離心管中的培養基加入細胞,吹打,至所有細胞從培養皿底部脫落下來。用PBS洗細胞,versene對細胞有毒性,且不能被血清中和。然後吸取至離心管中,800 rpm離心5分鐘。

10、吸量管吸取适量培養基加入新的培養皿中。

11、細胞離心畢,用吸新培養基的管棄去上清,先把泡沫吸走。換吸量管吸取培養皿中培養基适量,加入離心管,小體積混勻,将細胞重懸,尖吸管吹勻。

12、擦計數闆,用槍吸10ul的液體,計數。不要把槍伸到離心管内。

13、吸量管吸取細胞懸液,加入新的培養皿中。鏡下觀察,搖勻,放入37度孵育。收超淨台。

與遺傳學關系

得益于Hela細胞,基因檢測的原理才被發現。1953年,一位用Hela細胞進行實驗的研究人員發現,一種名為蘇木蘇的着色劑能夠讓細胞核的染色體清晰可見,利用這一發現,科學家成功找出了唐氏綜合症等疾病的遺傳聯系,并逐漸掌握遺傳性疾病的診斷方法。

1954年,Hela細胞幫助科學家實現了細胞克隆。科學家利用其具有頑強生命力的特征,發明了一種分離單一細胞的方法,并讓其存活足夠長的時間來複制和創造一個自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和幹細胞分離等尖端生物醫學奠定的基礎。

1965年,Hela細胞幫助實現了基因混合。通過将海拉細胞和小鼠細胞融合,人類首次創造了跨物種混合體。基因泥合技術不僅讓人們成功繪制人類基因圖譜、進行血型鑒定,也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發明。另外,小鼠和人的Hela細胞中的氯黴素抗性的遺傳屬于染色體處遺傳,該抗性和線粒體有關。

1973年,科學家利用Hela細胞模型沙門氏菌的擴散,測定基傳染性,産研究其在人體細胞中的活動。

1993年,研究人員讓Hela細胞感染結核杆菌DNA,明白了細菌如何侵襲人類細胞。

應用

Hela細胞系被George Gey分送給衆研究單位(并未通知拉克斯本人也未得到她的許可),并用作癌症模式細胞(model cancer cells)研究。HeLa細胞系也被用作研究細胞信号傳導(cellular signal transduction)。

1952年研究人員用各種從腮腺炎、麻疹到疱疹疾病組織分離來的病毒感染Hela細胞,由此現代病毒學産生。

1956年,Hela細胞先于人類,随一顆前蘇聯衛星進入太空,開始被用于太空生物學研究。美國宇航局後來還在首次載入航天飛機中攜帶了海拉細胞,并發現癌細胞在太空中繁殖更快。

1984年,一名德國病毒學家利用Hela細胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導緻癌症,這項發現後來讓這名德國人獲得了諾貝爾獎,也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1986年,科學家發現如何讓Hela細胞感染人體免疫缺陷病毒(HTV)。通過它找到了一個關鍵受體,揭示了這種病毒的感染機制。

1989年,一位Yale大學的研究人員公布了一項科學發現,Hela、癌細胞含有一種叫做端拉酶的物質,能使細胞不死。這讓控制生物衰老的神秘物質——端粒酶走進了人們的視線。

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