一叶知秋 | Hep G2（人肝癌细胞）的培养与编辑
2024-11-11
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1. 细胞背景
HepG2细胞来源于一个15岁白人少年的肝癌组织，该细胞能够在实验室条件下大量培养，并且对乙肝表面抗原呈阴性反应，对G418有抗性，对人生长激素有刺激反应。细胞表达甲胎蛋白、白蛋白α2-巨球蛋白、α1抗胰蛋白酶、转铁蛋白、α1抗胸腺蛋白酶、结合珠蛋白、铜蓝蛋白、纤溶酶原补体（C4）、C3活化剂、纤维蛋白原、α1酸性糖蛋白、α2-HS糖蛋白、β-脂蛋白、视黄醇结合蛋白等基因。HepG2细胞广泛应用于遗传毒理学试验、外源性生物性异物的细胞毒性、乙型肝炎病毒感染机制、病毒培养等方面的研究。由于其与肝细胞具有相同的生物学活性，还被用于胰岛素抵抗的研究。
2. 细胞描述
物种：人；组织：肝；细胞形态：贴壁细胞，上皮细胞样；细胞倍增时间：~48-72 hours。培养条件：完全培养基成分：DMEM+10% FBS+1%P/S；培养环境：37℃、5%CO2；传代比例：1：2~1：4；传代频次：2~3 天传代一次。
细胞形态图片
图1 Hep G2细胞ATCC参考正常形态图
细胞特点
HepG2细胞呈椭圆形或不规则形，直径在10-20微米之间，细胞质颜色浅，有较多细胞器，如线粒体、高尔基体、内质网等，细胞核圆形或椭圆形，直径约为8-10微米。细胞核圆形或椭圆形，位于细胞中央，直径约为8-10微米。细胞核内有染色质丝清晰可见，但无明显核仁。HepG2细胞通常具有较高的贴壁性，但在某些情况下可能会出现聚团生长的现象。
3. 常见问题
3.1 细胞生长慢
培养条件适宜的情况下，在T25培养瓶中生长的HepG2细胞，以1:2传代后，培养2-3天可以到达80%汇合率。若细胞生长过慢甚至不生长，可将血清增加至15%-20%（不要超过20%），待细胞恢复生长速度后再将血清比例降低到10%。正常情况下，细胞在48h左右可倍增一代，见下述细胞增殖变化图片。
图2 Hep G2细胞正常增殖变化图
3.2 漂浮细胞多
pH过高或过低都会影响细胞贴壁性，通过检查培养基颜色来调整换液频率，培养基颜色变黄时说明偏酸性，可能是由于细胞代谢物太多导致，通过及时换液可解决，培养基变紫时说明偏碱性，需要检查培养箱二氧化碳浓度是否正常或培养瓶是否透气，待二氧化碳浓度正常后可继续贴壁。
传代或复苏后有部分细胞漂浮是正常现象，Hep G2细胞复苏后贴壁时间在24h左右，漂浮细胞较多时，可增加血清比例（不超过20%）促进贴壁。
3.3 叠加生长
Hep G2细胞生长特性是紧密连接成片状从四周延展增殖,形成一座座的小岛状，细胞在增殖过程中可能会看到有圆形细胞粘附在贴壁的单层细胞上，属于正常现象，这些细胞可能是尚未完全贴壁或者正处于分裂期的细胞，如果细胞背景干净无细胞碎片，可不用特殊处理。
图3 Hep G2细胞叠加生长图
3.4 Hep G2细胞基因敲除示例
CRISPR基因敲除基于非同源重组修复（NHEJ），是指细胞内的相关蛋白直接将断裂的DNA两端重新连起来，随机引入或缺失一定数量的碱基。这种修复方式的基础是细胞染色体的复制，我们发现倍增时间越短的细胞编辑起来越简单而且效率也更高，比如293，A549,HAP1等细胞系（倍增时间12-16h）ko pool敲除效率大部分能达到80%以上。
而Hep G2细胞由于倍增时间48h左右，导致编辑难度增加。针对这种情况粒曼生物优化了sgRNA设计方案，并通过大量实验优化了细胞转染条件，在粒曼团队Hep G2细胞的ko pool敲除效率也能达到80%以上。
以下是粒曼生物部分Hep G2细胞基因敲除案例及现货细胞系（可咨询粒曼采购现货细胞系或定制Hep G2敲除细胞系），另外我司还有其他肝癌细胞系如SK-Hep1, Huh-7等基因敲除细胞。
参考文献
[1] María losé lópez-Grueso, Daniel losé Lagal. Knockout of PRDX6 induces mitochondrial dysfunction and cell cycle arrest at G2/M in HepG2 hepatocarcinoma cells[J]. Redox BiologyVolume 37, October 2020,101737.
2024 /
11-11
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