DU-145 細胞——研究人員的全面指南

DU-145 是一種廣泛應用於生物醫學研究的人類前列腺癌細胞系。這些細胞是研究前列腺癌生物學、藥物測試與開發的極其寶貴模型。此外，研究人員亦運用 DU-145 細胞來探究前列腺癌發生、生長與進展背後的分子機制。

DU-145 細胞系的一般資訊與來源

在開始使用某種細胞系之前，了解其基本特徵與來源至關重要。本節將提供關於 DU-145 細胞系特徵與來源的全面解說。您將了解：什麼是 DU-145 癌細胞？DU-145 細胞的形態為何？ PC-3 與 DU-145 之間有何差異？

• DU-145 是一種人類前列腺癌細胞系，源自一名患有轉移性前列腺癌的白人男性（69 歲）的大腦。這些細胞最初由 K.R. Stone 及其同事於 1978 年建立。
• 與 PC-3 前列腺癌細胞類似，DU-145 亦會表達雄激素受體。然而，當這些細胞接受雄激素配體處理時，並未顯示任何雄激素受體應答基因的活性，因此被視為雄激素非依賴性細胞。
• DU-145 細胞具有上皮細胞形態。
• DU-145 細胞為低三倍體，其模態染色體數為 64。 它們表現出幾條標記染色體，例如 del (11) (q23)、t(11q12q)、16q+、del (1) (p32) 以及 del (9) (p11)。

PC-3 與 DU145 之比較

這兩種前列腺癌細胞系均為雄激素受體獨立型。兩者在致瘤性和轉移潛力方面有所不同。當注入免疫缺陷小鼠體內時，PC-3 細胞系會形成高度轉移性的 IV 級腺癌。 相較之下，DU-145 細胞系則會發展出具有中等轉移潛能的前列腺癌 [1]。

人類前列腺癌細胞 PC-3 中微絲的破壞。

DU-145 細胞的培養

DU-145 細胞系在前列腺癌研究實驗室中被廣泛使用。您應掌握以下要點，以利於輕鬆且高效地進行細胞培養。本節將涵蓋有關 DU-145 培養基、倍增時間、細胞培養條件及操作流程的相關資訊。

DU-145 細胞培養要點

細胞倍增時間：

DU-145 細胞的倍增時間介於 30 至 40 小時之間。

貼壁或懸浮培養：

DU-145 屬於貼壁型細胞系。

接種密度：

DU-145 細胞的建議接種密度為 2 × 10^⁴ 細胞/cm²。在此密度下，細胞約需 4 天即可形成密合的單層。 接種時，先以 1×磷酸緩衝生理鹽水洗滌細胞，再加入傳代溶液 Accutase 進行孵育。於室溫下孵育 8 至 10 分鐘後，加入新鮮培養基並進行離心。將收集到的細胞沉澱物小心重懸，再將細胞倒入新的培養瓶中繼續培養。

生長培養基：

EMEM（Eagle's Minimum Essential Medium，伊格爾最小必需培養基）並添加以下培養基補充劑：10% 胎牛血清（FBS）、2 mM L-谷氨醯胺、2.2 g/L NaHCO₃ 及 EBSS。培養基每週更換 2 至 3 次。

培養條件：

DU-145 細胞培養置於 37°C 加濕培養箱中，並維持 5% 二氧化碳濃度。

儲存：

DU-145 細胞儲存於液態氮的氣相中，或於電冷凍櫃中維持低於 -150°C 的溫度，以長期維持細胞存活率。

冷凍流程與培養基：

建議使用 CM-1 或 CM-ACF 冷凍培養基來冷凍 DU-145 前列腺癌細胞。冷凍時採用緩慢冷凍法，使溫度以每分鐘 1 °C 的速率逐漸下降。此方法可避免細胞受到冷衝擊，並有助於維持其存活率。

解凍程序：

將冷凍的 DU-145 細胞試管置於 37°C 水浴中快速解凍 40 至 60 秒。隨後，向細胞中加入培養基並進行離心，以去除冷凍培養基的成分。收集的細胞重新懸浮於生長培養基中，並倒入培養瓶中進行培養。 細胞從冷凍狀態恢復需時近24小時。

生物安全等級：

培養 DU145 雄激素受體獨立細胞系需符合生物安全等級 1 的環境要求。

DU-145 前列腺癌細胞，放大倍率為 10 倍和 20 倍。

DU-145 細胞系：優點與限制

與其他細胞系一樣，前列腺癌細胞系 DU-145 亦有其優點與缺點。這些特性可協助您決定是否將其應用於研究中。以下將說明 DU-145 細胞的主要優點與缺點。

優點

DU-145 細胞的優點包括：

腫瘤形成能力

DU-145 是一種具高度腫瘤形成能力的前列腺癌細胞系，且具有中等程度的轉移潛力。可用於在免疫缺陷小鼠中建立 DU-145 異種移植模型，以研究前列腺癌的生物學特性、發展及體外與體內的生長情況。

雄激素受體獨立性

DU-145 前列腺癌細胞不依賴雄激素受體。其生長無需仰賴雄激素，且在細胞與分子層面接受雄激素處理時均無反應。此特性使其成為研究非激素依賴性前列腺癌作用機制的理想選擇。

限制

DU-145 細胞系的限制如下：

體外模型

DU-145 是一種轉移性前列腺癌的體外細胞模型，因此可能無法完全反映原發性前列腺腫瘤的複雜性。此外，由於其具有雄激素受體獨立性等特定特徵，該細胞系未必能代表所有前列腺癌類型及亞型。

 

DU-145 細胞的研究應用

DU-145 前列腺癌細胞系具有廣泛的研究應用。以下列舉幾項具潛力的應用領域。

• 前列腺癌生物學：DU-145 是研究前列腺癌生物學的重要模型。研究人員利用這些細胞探究驅動癌症發生、進展及轉移的分子機制。此外，也藉此探索常見於前列腺癌的基因變異。 2021 年進行的一項研究利用 DU-145 細胞，旨在識別可應用於高效診斷與治療的潛在生物標記物。該研究指出，肌動蛋白 γ1（ACTG1）可能作為前列腺癌的潛在生物標記物，因為它能促進癌細胞增殖，並透過激活 MAPK/ERK 途徑來調節轉移 [2]。
• 藥物篩選與開發：DU-145 前列腺癌細胞被廣泛用於測試潛在抗癌藥物的細胞毒性與療效。這有助於研究人員發現新藥、理解藥物抗藥性及其背後的分子機制。 2022年進行的一項研究探討了樹脂混合物——蜂膠（propolis）——對前列腺癌細胞系PC-3和DU-145的細胞毒性作用。研究顯示，這種天然物質在兩種細胞系中均具有生長抑制作用，並提出其具抗癌潛力 [3]。 另一項於2019年進行的研究，則探討了天然化合物甜菜鹼（Betaine）對DU-145前列腺癌細胞的抗增殖作用。 研究顯示，甜菜鹼是透過在 DU-145 細胞中增強氧化壓力介導的細胞死亡與發炎反應，從而發揮抗增殖作用 [4]。

5. 以 DU-145 細胞為主題的研究論文

以下是關於 DU-145 細胞系的一些研究文獻。

硫酸鋅對 DU-145 人前列腺癌細胞系的濃度依賴性作用：氧化、凋亡、發炎及形態學分析

這項發表於《生物微量元素研究》（Biological Trace Element Research）2020年的研究指出，硫酸鋅（ZnSO₄）是透過誘導細胞凋亡、形態變化、氧化損傷及發炎反應，在 DU-145 細胞中發揮抗增殖作用。

由刺果番荔枝（Annona muricata L.）樹皮萃取物及其植物化學成分「安諾那辛」（annonacin）誘導之 DU-145 前列腺癌細胞選擇性細胞毒性與抗轉移活性

這篇研究論文於2020年發表於《BMC 輔助醫學與療法》（BMC Complementary Medicine and Therapies）。本研究探討了植物 Annona muricata L. 樹皮萃取物及其生物活性成分安諾那辛（annonacin）在 DU-145 細胞系中的細胞毒性與抗轉移潛力。

長非編碼RNA LOXL1-AS1/miR-let-7a-5p/EGFR相關路徑調節前列腺癌DU-145細胞對多柔比星的抗藥性

這篇發表於《IUBMB Life》（2019年）的論文提出，長非編碼RNA LOXL1-AS1 透過與 miR-let-7a-5p 及 EGFR 路徑的相互作用，調節 DU-145 前列腺癌細胞對多柔比星的抗藥性。

DDR1 下調可透過 Pyk2/MKK7 的磷酸化，在 DU-145 和 Lncap-FGC 前列腺癌細胞系中誘導凋亡並抑制上皮-間質轉化（EMT）

這篇發表於《藥理化學中的抗癌藥物》（Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry，2020年）的文章指出，Discoidin Domain Receptor 1（DDR1）基因的下調會透過活化 Pyk2/MKK7 途徑，導致 DU-145 細胞死亡並抑制上皮-間質轉化（EMT）。

卡斯替辛透過 Ras/Akt/NF-κB 訊號傳導途徑抑制人類前列腺癌 DU 145 細胞的遷移與侵襲

這項發表於《食品生物化學期刊》（2019年）的研究提出，多甲氧基黃酮類化合物卡斯汀（Casticin）可透過調節 Ras/Akt/NF-κB 訊號傳導，抑制 DU-145 細胞的遷移與侵襲。

DU-145 細胞系相關資源：操作手冊、影片及其他

網路上有許多關於 DU-145 前列腺癌細胞系的資源。本節將介紹幾項說明該細胞處理、養護及轉染操作流程的資源：

• DU-145 轉染：這段教學影片提供逐步指引，協助學習 DU-145 細胞的轉染操作流程。

此處介紹 DU-145 細胞培養操作流程。

• DU-145 傳代培養：此連結將協助您了解 DU-145 細胞的傳代培養操作流程。
• DU-145 細胞：此網站包含大量關於 DU-145 細胞系的實用資訊，包括 DU-145 培養基、傳代操作流程，以及增殖性與冷凍保存培養物的處理方法。

參考文獻

1. Lima, A.R. 等，利用氣相色譜-質譜法（GC-MS）區分人類前列腺正常細胞與癌細胞的外代謝組。《科學報告》（Scientific Reports），2018，8(1)：第 5539 頁。
2. Xiao, L. 等，沉默 ACTG1 表達透過 MAPK/ERK 訊號傳導路徑誘導前列腺癌上皮-間質轉化。《DNA 與細胞生物學》，2021 年，40(11)：第 1445-1455 頁。
3. Gogacz, M.等人，採用冷分離法獲得的蜂膠萃取物對PC-3及DU-145前列腺癌細胞系的抗癌作用。《分子》，2022年，27(23)：第8245頁。
4. Kar, F. 等，甜菜鹼透過增加氧化壓力介導的凋亡與發炎，抑制 DU-145 人前列腺癌細胞系的細胞增殖。《細胞壓力與伴侶蛋白》，2019。24：第 871-881 頁。