RNCEC/HL-028 是从健康大鼠正常结肠黏膜组织中分离并建立的永生化上皮细胞系,由中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏,资源创建于 2020 年。作为**保藏细胞,其生物学特性经严格验证:细胞呈典型上皮细胞形态,贴壁生长时呈铺路石样或立方状排列,细胞核居中且核质比高,细胞质可见微绒毛结构(电镜观察)。免疫表型分析显示,细胞表达结肠上皮特异性标志物,如细胞角蛋白 20(CK20)、尾型同源盒转录因子 2(CDX2)和紧密连接蛋白 ZO-1,不表达间充质标志物波形蛋白(Vimentin),证实其纯上皮细胞属性。该细胞系具有正常二倍体核型,无致瘤性,传代稳定性良好(建议传代≤15 代),适用于结肠生理、病理及药物研究。
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培养基优化
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基础配方:推荐使用 DMEM/F12 培养基(1:1 混合),添加 10% 胎牛血清(FBS)、1× 非必需氨基酸(NEAA)、1 mM 丙酮酸钠、5 μg/mL 胰岛素及双抗(青霉素 100 U/mL + 链霉素 100 μg/mL)。
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功能研究特化:若需模拟结肠黏膜屏障功能,可使用无血清培养基(如 SFM)并添加 10 ng/mL 表皮生长因子(EGF)和 1 mM 谷氨酰胺,促进细胞紧密连接形成。
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培养环境调控
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气体与温度:37℃、5% CO₂培养箱,湿度维持在 95% 以上;培养基需提前预热至 37℃,避免温度骤变影响细胞活性。
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传代操作:当细胞融合度达 80% 时,用 0.05% 胰酶 - EDTA 消化 1~2 分钟(避免过度消化破坏微绒毛),按 1:2 比例传代;传代后 24 小时内避免频繁移动培养瓶,确保细胞贴壁稳定。
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冻存与复苏策略
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冻存体系:90% FBS + 10% DMSO,细胞密度调整为 5×10⁵~1×10⁶ cells/mL,程序降温(-80℃过夜后转液氮),复苏时采用 37℃水浴快速解冻,存活率可达 90% 以上。
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质量控制:每批次细胞需通过支原体检测(如 Mycoplasma PCR Kit)、台盼蓝染色(活细胞率>95%)及 CDX2 免疫荧光染色验证,确保表型纯净。
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结肠黏膜屏障功能研究
RNCEC/HL-028 可用于构建体外单层屏障模型,评估肠道通透性变化。例如:
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通过跨上皮电阻(TEER)测定和荧光黄(LY)扩散实验,研究炎症因子(如 TNF-α)对紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin)的破坏作用;
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利用细菌共培养模型(如大肠杆菌 O157:H7),观察致病菌黏附对上皮细胞微绒毛结构的损伤机制。
案例:某团队发现,短链脂肪酸(SCFA)丁酸盐可通过激活 AMPK 通路增强 ZO-1 蛋白表达,显著提升细胞单层的 TEER 值,为益生菌改善肠屏障功能提供了分子证据。
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炎症性肠病(IBD)机制研究
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体外炎症模型:通过脂多糖(LPS)或白细胞介素 - 1β(IL-1β)刺激细胞,诱导 IL-8、MCP-1 等趋化因子分泌,模拟结肠炎的黏膜免疫反应;
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抗氧化研究:检测天然化合物(如姜黄素)对 H₂O₂诱导的上皮细胞氧化损伤的保护作用,通过流式细胞术分析细胞凋亡率及 Nrf2/ARE 通路激活情况。
案例:在溃疡性结肠炎研究中,利用该细胞系证实,益生菌上清液可通过抑制 NF-κB 通路下调促炎细胞因子,为益生菌制剂开发提供了体外实验基础。
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结直肠癌前病变与化学预防
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癌变早期模型:通过亚硝酸盐类致癌物(如 MNNG)处理细胞,诱导原癌基因 K-ras 突变及抑癌基因 p53 失活,结合克隆形成实验构建癌前病变模型;
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** chemoprevention 药物筛选 **:评估膳食纤维衍生物(如丁酸甘油酯)对异���增殖细胞的周期阻滞作用(如流式细胞术检测 G1 期比例增加)。
案例:研究发现,绿茶提取物 EGCG 可通过上调 p21 蛋白诱导 RNCEC/HL-028 细胞周期停滞,抑制由偶氮甲烷(AOM)诱导的 DNA 损伤,提示其潜在的肠癌预防价值。
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药物吸收与毒性评估
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肠道转运模型:利用 Transwell 小室模拟药物经结肠上皮的跨膜转运,测定 P - 糖蛋白(P-gp)底物(如地高辛)的表观渗透系数(Papp);
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毒性评价:检测化疗药物(如 5 - 氟尿嘧啶)对细胞的半数抑制浓度(IC₅₀),结合凋亡相关蛋白(Caspase-3、Bcl-2)表达分析药物毒性机制。
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种属差异限制:大鼠结肠上皮的黏液层组成(如黏蛋白 MUC2 亚型)与人存在差异,涉及临床转化时需结合人原代结肠上皮细胞(hCEC)或类器官模型验证。
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三维培养需求:单层贴壁培养难以完全模拟体内隐窝 - 绒毛结构,建议采用 Matrigel 或琼脂糖微球构建三维模型,或与肠道成纤维细胞(如 NIH/3T3)共培养,提升微环境真实性。
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实验设计要点:研究肠道菌群 - 上皮互作时,需使用无菌培养体系排除外源微生物干扰;检测分泌型蛋白(如抗菌肽 Reg3γ)时,需提前进行无血清饥饿处理。
RNCEC/HL-028 作为标准化的大鼠正常结肠上皮细胞模型,为肠道生理学、炎症性疾病及药物研发提供了高效工具。其应用需结合多维度模型验证与跨物种比较,未来可通过单细胞测序、类器官技术及 CRISPR 基因编辑技术进一步拓展研究深度,助力结肠疾病的机制阐明与防治策略开发。
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