HELA细胞

HELA细胞

具有无限繁殖能力的细胞
海拉细胞(英语:Hela Cells,有时音译为海乐细胞,亦称实验用增殖表皮癌细胞)是生物学与医学研究中使用的一种细胞,源自一位美国妇女海莉耶塔‧拉克斯(Henrietta Lacks)的子宫颈癌细胞的细胞系。在医学界海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养,已经成为医学研究中非常重要的工具。
  • 中文名:海拉细胞
  • 外文名:Hela Cells
  • 别名:
  • 种属:海拉细胞系
  • 特点:可以无限繁殖
  • 应用:生物学与医学研究中使用的细胞

名称由来

Hela细胞源自一位名叫Henrietta Lacks美国妇女的子宫颈癌细胞的细胞系。这名美国妇女在1951年死于该癌症。为了让拉克斯保持匿名,此细胞株原宣称是依“Helen Lane”命名。

特点

1、可以连续传代。

2、细胞株不会衰老致死,并可以无限分裂下去。

3、此细胞系跟其它癌细胞相比,增殖异常迅速。

4、感染性极强。

细胞之母

Hela细胞系是被人类乳突状瘤病毒第18型(Human papillomavirus 18)转化的,和正常子宫颈细胞有许多不同。海拉细胞的感染性极强,但是也只是在科研中,在现实生活中不可能以细胞的形式感染给其他人,让其他人患有此种恶性肿瘤。已证实Hela细胞系难以控制。此细胞系有时会污染同一实验室的其他细胞培养物(cell culture),干扰生物学的研究。海拉细胞,是一种人工培养,具有无限增殖能力的细胞,诞生至2011年已经整整60年了。污染程度难以估计,因为研究人员很少检定已确立细胞系的本质和纯度。据说有相当数目的体外细胞系(in vitro cell lines)其实就是HeLa细胞系,因为原先的细胞株已被快速增殖的HeLa细胞系污染物取代了。

学者认为此细胞系是一新的物种,因为此细胞株能自行繁殖和散布。在1991年此细胞株被命名为Helacyton gartleri。 Hela细胞生长奇快,甚至超越一般癌细胞。Hela细胞经历细胞分裂时可维持端粒酶活性以维持端粒长度,一般细胞的端粒会随着老化而变短,终至细胞死亡。海乐细胞利用此机制避开海佛烈克极限(Hayflick limit)。

传代步骤

1、观察培养基是否正常,细胞状态如何,细胞密度如何,决定是否传代。观察时拧紧盖子。

2、加热PBS、versene、培养基,(提前做好)瓶子不要倒着放,不要让液体接触到瓶塞。

3、打开超净台(先开风机,后开照明),用75%乙醇清洁台面,点燃酒精灯。不要把废液缸拿出去倒,如果废液太多,可以用其他容器先装废液。取小离心管一个,置于架子上。

4、取尖吸管、吸量管各一支,放置在专用的架上。放置的方式,注意吸管、吸量管前端都不要与架子接触。

5、取待传代的细胞。打开versene,用酒精灯外焰烧。烧吸管时距离酒精灯心远些,不要把渣滓带进去。把试剂拿入台子的时候,尽量平稳,不要让试剂碰到瓶口。

6、用吸量管吸取旧的培养基,置离心管中,吸量管加入versene,然后将versene瓶收起来。(加versene主要是为了将旧培养基洗去)。在离心管中间部分将液体加入。吸液体和加液体时都不要对着细胞。

7、打开胰酶,然后将versene弃掉。换新管,用尖吸管吸取适量胰酶加入。加胰酶后,尽快放平,使细胞消化时间一致。

8、将细胞放入37度孵箱。放孵箱2min,收胰酶,打开PBS。之后拿出来镜下随时观察。使用二次消化法,去除容器中残余的细胞。别忘了用旧培养基中和。

9、取细胞,镜下观察消化情况。消化程度合适之后(细胞变圆,但不漂起),用尖吸管弃去胰酶,取离心管中的培养基加入细胞,吹打,至所有细胞从培养皿底部脱落下来。用PBS洗细胞,versene对细胞有毒性,且不能被血清中和。然后吸取至离心管中,800 rpm离心5分钟。

10、吸量管吸取适量培养基加入新的培养皿中。

11、细胞离心毕,用吸新培养基的管弃去上清,先把泡沫吸走。换吸量管吸取培养皿中培养基适量,加入离心管,小体积混匀,将细胞重悬,尖吸管吹匀。

12、擦计数板,用枪吸10ul的液体,计数。不要把枪伸到离心管内。

13、吸量管吸取细胞悬液,加入新的培养皿中。镜下观察,摇匀,放入37度孵育。收超净台。

与遗传学关系

得益于Hela细胞,基因检测的原理才被发现。1953年,一位用Hela细胞进行实验的研究人员发现,一种名为苏木苏的着色剂能够让细胞核的染色体清晰可见,利用这一发现,科学家成功找出了唐氏综合症等疾病的遗传联系,并逐渐掌握遗传性疾病的诊断方法。

1954年,Hela细胞帮助科学家实现了细胞克隆。科学家利用其具有顽强生命力的特征,发明了一种分离单一细胞的方法,并让其存活足够长的时间来复制和创造一个自身的完美拷贝。这一重大突破为动物克隆、基因疗法、试管受精和干细胞分离等尖端生物医学奠定的基础

1965年,Hela细胞帮助实现了基因混合。通过将海拉细胞和小鼠细胞融合,人类首次创造了跨物种混合体。基因泥合技术不仅让人们成功绘制人类基因图谱、进行血型鉴定,也带动了抗癌药物赫塞汀的发明。另外,小鼠和人的Hela细胞中的氯霉素抗性的遗传属于染色体处遗传,该抗性和线粒体有关。

1973年,科学家利用Hela细胞模型沙门氏菌的扩散,测定基传染性,产研究其在人体细胞中的活动。

1993年,研究人员让Hela细胞感染结核杆菌DNA,明白了细菌如何侵袭人类细胞。

应用

Hela细胞系被George Gey分送给众研究单位(并未通知拉克斯本人也未得到她的许可),并用作癌症模式细胞(model cancer cells)研究。HeLa细胞系也被用作研究细胞信号传导(cellular signal transduction)。

1952年研究人员用各种从腮腺炎、麻疹到疱疹疾病组织分离来的病毒感染Hela细胞,由此现代病毒学产生。

1956年,Hela细胞先于人类,随一颗前苏联卫星进入太空,开始被用于太空生物学研究。美国宇航局后来还在首次载入航天飞机中携带了海拉细胞,并发现癌细胞在太空中繁殖更快。

1984年,一名德国病毒学家利用Hela细胞证明了人乳头状病毒(HPV)会导致癌症,这项发现后来让这名德国人获得了诺贝尔奖,也向HPV疫苗的成功研制迈出了第一步。

1986年,科学家发现如何让Hela细胞感染人体免疫缺陷病毒(HTV)。通过它找到了一个关键受体,揭示了这种病毒的感染机制。

1989年,一位Yale大学的研究人员公布了一项科学发现,Hela、癌细胞含有一种叫做端拉酶的物质,能使细胞不死。这让控制生物衰老的神秘物质——端粒酶走进了人们的视线。

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