BRL 大鼠肝细胞简介

起源与背景

细胞特性

1. 形态与生长特性
   • 形态：贴壁生长，呈多边形或不规则三角形，类似原代肝细胞的 “铺路石” 样排列，细胞核大而圆，可见 1-2 个核仁，细胞质丰富（含脂滴或糖原颗粒，可通过特殊染色观察）。
   • 增殖能力：永生性细胞系，可稳定传代（建议使用 20 代以内以保持功能活性），倍增时间约 24-36 小时，密度达 70%-80% 时需传代，高汇合度（>90%）可能诱导细胞分化或功能衰退。
2. 表型与功能特性
   • 肝细胞标志表达：
     • 高表达肝特异性蛋白：如白蛋白（Albumin）、细胞角蛋白 18（CK18）、转铁蛋白（Transferrin）、谷氨酰胺合成酶（GS）。
     • 功能性酶表达：细胞色素 P450 家族（CYP1A2、CYP3A4，参与药物代谢）、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGT，参与**）、酪氨酸氨基转移酶（TAT，参与氨基酸代谢）。
   • 代谢与合成功能：
     • 可合成尿素（反映肝脏氮代谢功能），通过尿素检测试剂盒定量评估。
     • 对葡萄糖稳态有调控作用：在高糖培养基中可合成糖原，低糖条件下分解糖原释放葡萄糖。
   • 应激与损伤响应：
     • 对肝毒性物质敏感，如四氯化碳（CCl₄）、乙醇、脂多糖（LPS）可诱导细胞凋亡或坏死，用于模拟急性肝损伤。
     • 炎症因子（如 TNF-α、IL-6）可激活 NF-κB 通路，诱导急性期蛋白（如 C 反应蛋白）表达。

培养与保存

1. 培养条件
   • 培养基：经典配方为含 10% 胎牛血清（FBS）的Minimum Essential Medium（MEM）或Dulbecco's Modified Eagle Medium（DMEM），部分实验室添加 1% 非必需氨基酸（NEAA）、1 mM 丙酮酸钠和 100 nM 地塞米松（增强肝细胞功能）。
   • 环境：37℃、5% CO₂恒温培养箱，湿度 95% 以上，pH 维持 7.2-7.4。
   • 传代方法：0.25% 胰酶 - EDTA 短暂消化（约 2-3 分钟，避免过度消化损伤细胞），传代比例通常为 1:2-1:3，接种密度建议为 5×10⁴-1×10⁵ cells/cm²。
2. 冻存与复苏
   • 冻存液：含 10% DMSO、30% FBS 的 DMEM 培养基，细胞密度调整为 1×10⁶-3×10⁶ cells/mL，程序降温（-80℃过夜后转液氮）。
   • 复苏要点：37℃水浴快速解冻，离心去除冻存液后接种于含 15% FBS 的培养基中，24 小时内更换新鲜培养基以清除死细胞。

应用领域

1. 肝脏代谢与药物毒性研究
   • 药物代谢动力学：通过检测 CYP450 酶活性或底物（如荧光素二乙酸酯）代谢率，评估药物（如抗抑郁药、**药）的肝内代谢途径及代谢产物毒性。
   • 肝毒性筛选：利用 MTT 法、LDH 释放实验或凋亡检测（Annexin V-FITC），分析化学物质（如黄曲霉毒素 B1、对乙酰氨基酚）对 BRL 细胞的损伤机制。
2. 肝脏疾病模型构建
   • 非酒精性脂肪肝（NAFLD）：通过高糖高脂培养基（如棕榈酸诱导）诱导细胞内脂质堆积，模拟肝细胞脂肪变性，研究 PPARγ、AMPK 等通路在脂肪代谢中的作用。
   • 肝炎与肝纤维化：通过 LPS/TNF-α 诱导炎症反应，或 TGF-β1 刺激细胞外基质（如 Ⅰ 型胶原、纤连蛋白）合成，模拟肝纤维化早期过程。
3. 肝细胞功能与再生机制
   • 研究 Wnt/β-catenin、Hippo-YAP 等通路对肝细胞增殖的调控，例如通过过表达 YAP 基因促进细胞克隆形成。
   • 探讨干细胞因子（如 HGF、EGF）对 BRL 细胞向肝样细胞（Hepatocyte-like Cells）分化的诱导作用，用于组织工程或细胞治疗研究。
4. 营养与保健品评估
   • 分析天然产物（如茶多酚、姜黄素）对肝细胞抗氧化能力的影响，检测 SOD、GSH-Px 等抗氧化酶活性或 ROS 水平变化。
   • 评估膳食成分（如胆固醇、饱和脂肪酸）对肝脏脂质代谢的调控，通过油红 O 染色观察脂滴沉积。

局限性与注意事项

• 功能非完全性：BRL 细胞为永生化细胞，与原代肝细胞相比，部分肝特异性功能（如胆汁酸代谢、精密药物代谢网络）有所减弱，复杂机制研究需结合原代细胞或肝组织切片。
• 血清依赖性：培养基中血清成分可能干扰药物代谢实验（如血清蛋白结合药物），建议使用无血清培养基（如 Williams’ E 培养基添加激素和生长因子）或化学限定培养基。
• 批次间差异：不同来源的 BRL 细胞（如 ATCC、DSMZ 或自建株）可能存在功能异质性，实验前需通过白蛋白分泌、尿素合成等指标验证细胞状态。