SNU-1 Cells in Helicobacter pylori Infection Studies

幽門螺旋桿菌感染影響全球約半數人口，且是已知導致胃腺癌的最主要風險因子；胃腺癌是一種預後不良且治療選擇有限的惡性腫瘤。 在 Cytion，我們深知要釐清這種細菌促進致癌作用的分子機制，必須建立能夠忠實重現胃上皮細胞對感染反應的可靠細胞模型。 源自一名韓國胃癌患者的 SNU-1 細胞，為研究幽門螺旋桿菌與宿主之間的相互作用，以及找出預防感染相關癌症發生的治療策略，提供了不可或缺的平台。

重點摘要

• SNU-1 細胞保留了建模幽門螺旋桿菌感染所必需的胃上皮特徵
• 可在胃癌細胞模型中研究 CagA 轉位及 VacA 毒素的作用
• 發炎訊號傳導級聯的活化，反映了體內感染反應
• 慢性感染誘導的表觀遺傳改變驅動致癌轉化
• 藥物篩選識別出能阻斷感染誘導之致癌訊號傳導的物質

發佈日期：2023年 | 最後審閱日期：2026年5月

用於幽門螺旋桿菌研究的胃癌細胞系篩選

研究幽門螺旋桿菌與宿主之間的相互作用，需要具備胃上皮特徵的細胞系，包括適合細菌黏附的受體表達，以及能對致病因子產生反應的功能性訊號傳導路徑。源自韓國患者的首爾大學（SNU）胃癌細胞系，為感染研究提供了特徵明確的模型。

在幽門螺旋桿菌研究領域中，本機構的 AGS 細胞（300408）是感染研究中最廣泛使用的胃腺癌模型。這些細胞能有效內化 CagA 蛋白，並展現強烈的發炎訊號反應，使其成為研究致病因子作用機制的理想選擇。

AGS 細胞表達幽門螺旋桿菌附著所需的黏附分子，並具備誘導發炎基因所必需的完整 NF-κB 訊號傳導路徑。其特徵明確且有大量文獻支持，有助於實驗設計與結果解讀。

CagA 轉位與致癌訊號傳導

CagA 蛋白是研究最為透徹的幽門螺旋桿菌致病因子，直接將感染與致癌作用聯繫起來。具有 cag 致病性島（cag PAI）的菌株會透過 IV 型分泌系統將 CagA 注入宿主細胞，該蛋白在細胞內經歷酪胺酸磷酸化，並劫持宿主訊號傳導路徑。

CagA 轉運至胃上皮細胞後，會在 EPIYA 基序處被 Src 家族激酶磷酸化。 磷酸化後的 CagA 會結合並活化 SHP-2 磷酸酶，進而導致 ERK/MAPK 訊號傳導持續進行、細胞分散，以及在受感染的 AGS 細胞培養中可輕易觀察到的特徵性「蜂鳥」形態。

CagA 亦會透過與 PAR1b/MARK 激酶及緊密連接蛋白質相互作用，破壞細胞極性，從而產生不依賴磷酸化作用的影響。這種極性破壞會導致上皮屏障功能失調，並引發與慢性幽門螺旋桿菌感染相關的細胞轉化。

利用抗磷酸化 CagA 抗體或 CagA-GFP 融合構建體監測 CagA 的轉位，可對細菌遞送效率進行定量評估。對受感染細胞裂解液進行 Western blotting 分析，可顯示出反映 EPIYA 基序磷酸化的特徵性磷酸化 CagA 條帶圖譜。

VacA 介導的細胞毒性

空泡化細胞毒素 A（VacA）是幽門螺旋桿菌的另一項主要致病因子，對宿主細胞具有多重功能作用。與 CagA 不同，VacA 屬於分泌型蛋白質，可同時作用於受感染細胞與旁觀者細胞，進而導致組織損傷及免疫調節。

VacA 的標誌性作用是形成源自晚期內體隔室的大型細胞內空泡。空泡化現象可透過相差顯微鏡或中性紅染色輕鬆觀察，並可利用空泡追蹤染料透過流式細胞術進行定量分析。

VacA 亦會靶向線粒體，誘導細胞色素 c 釋放並引發凋亡。此種線粒體毒性可透過膜電位測量（JC-1、TMRE）、半胱天冬酶活化檢測，以及針對凋亡細胞死亡的 Annexin V 染色來評估。

VacA 誘導自噬的特性，可能透過防止內化的細菌被完全降解，從而有助於細菌的持續存在。LC3 斑點的形成與 p62 的降解，是感染細胞中 VacA 誘導自噬的標記。

發炎反應的特徵分析

幽門螺旋桿菌（H. pylori）感染會觸發胃上皮細胞產生強烈的發炎反應，若演變為慢性感染，將促進癌症發生。IL-8 的誘導是感染的主要特徵之一，此過程會招募中性粒細胞並維持組織發炎狀態。

透過酶聯免疫吸附試驗（ELISA）定量測定培養上清液中的 IL-8 分泌量，可提供一種敏感且高通量的炎症活化指標。與 CagA 陰性菌株或未受感染的對照組相比，感染 CagA 陽性菌株的 AGS 細胞所產生的 IL-8 量顯著升高。

NF-κB 的活化會驅動 IL-8 及其他發炎基因的表達。p65/RelA 的核轉位可透過免疫螢光法，或經由核/細胞質分餾後進行 Western blot 分析來監測。含有 NF-κB 應答元件的報告基因構建體，可提供定量的轉錄讀數。

幽門螺旋桿菌誘導的 COX-2 上調會促進前列腺素 E2 的生成，從而增強細胞增殖並抑制凋亡。在實驗模型中，COX-2 抑制劑在預防幽門螺旋桿菌相關胃癌方面展現出良好前景。

長期感染與致癌轉化

急性感染研究可捕捉即時的細胞反應，但致癌過程需要長期暴露於細菌因子之下。透過延長共培養方案或重複感染週期，可模擬自然感染過程中持續存在的暴露狀況。

在慢性幽門螺旋桿菌感染過程中，包括 DNA 甲基化變化在內的表觀遺傳改變會逐漸累積。亞硫酸氫鹽定序或甲基化微陣列分析顯示，腫瘤抑制基因啟動子會出現漸進性的過度甲基化，這種現象甚至在根除細菌後仍可能持續存在。

透過軟瓊脂菌落形成及異種移植腫瘤形成等轉化實驗，可評估長期感染是否會賦予致瘤性。這些功能性終點為感染誘導的致癌作用提供了最嚴謹的證據。

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