HEK293T 細胞：釋放轉染研究的潛力

HEK293T 細胞是一種人類胚胎腎細胞，廣泛應用於工業生物技術、毒理學及癌症研究領域。這些不朽化細胞亦被用於生產各種治療性蛋白質和病毒。

HEK293T 細胞的一般特性與來源

本文節將介紹 HEK293T 細胞系的起源與基本資訊。 

• HEK293T 細胞系源自實驗室中培養的人類胚胎腎原代細胞。研究人員於 1970 年代初期，透過將剪切後的第 5 型腺病毒 DNA 片段轉染至胚胎腎細胞中，成功建立了此細胞系。 研究人員透過將猿病毒 40 型（SV40）大 T 抗原導入 HEK293 細胞的基因組，建立了 HEK293T 細胞系。這項修飾使研究人員能夠輕鬆轉染 293 細胞，並使其適合用於蛋白質生產和基因表達研究 [1]。
• HEK293T 細胞具有上皮樣形態，呈現細長且扁平的形狀，並具有明確的細胞邊界。
• HEK293T 細胞的直徑介於 11 至 15 µm 之間。
• 攜帶 SV40 大 T 抗原的 HEK293T 細胞具有複雜的核型。這些細胞屬於次三倍體，其染色體數比單倍體配子少 3 倍，且其模態染色體數為 64。

HEK293T 與 HEK293 之間有何差異？

HEK293 和 HEK293T 細胞系均源自人類。HEK293T 是 HEK293 細胞系中廣為使用的衍生系。 科學家透過將 SV40 大 T 抗原轉染至原始的人類胚胎腎臟 293 細胞中，從而開發出這些細胞；而他們則是透過將剪切後的人類腺病毒 5 型 DNA 片段轉化並培養人類胚胎腎臟細胞，來建立不朽化的 HEK293 細胞。

在顯微鏡下觀察的人類胚胎腎細胞 293。

HEK293T 細胞的細胞技術與生物醫學應用

HEK293T 研究中的細胞培養與庫存管理

HEK293T 細胞源自人類胚胎腎臟 293 細胞，因其生長旺盛且易於轉染，在細胞培養領域中被廣泛應用。 研究人員在運用這些細胞時，必須優先建立細胞庫，即儲存細胞以供長期研究及治療用途。他們需要採用分級的細胞庫建立方法，以維持細胞特性並確保細胞的長期存活能力。建立細胞庫時必須遵循良好製造規範（GMP），以確保細胞在治療應用中的存活能力與完整性。

良好生產規範對於 HEK293T 細胞庫的建立至關重要，而該細胞庫既是研究也是治療應用的基礎。 主細胞庫作為所有後續細胞產品的參考基準。針對治療應用（例如用於基因治療的慢病毒生產）所製造的這些細胞，均須遵循嚴格的法規標準，以確保最終產品的安全性與有效性。

使用 HEK293T 的實驗方案與檢測方法

在細胞技術領域中，設計了特定的操作流程與檢測方法來評估 HEK293T 細胞的特性。這些包括評估基因治療載體的效能，以及細胞在培養皿或懸浮培養中與細胞外基質的相互作用。 為維持 HEK293T 細胞的完整性，研究人員會精準選擇轉染試劑，並對原料進行嚴格的品質控制檢測。

HEK293T 細胞系的研究應用

• 疫苗開發：HEK293T 細胞系已被用於研究病毒，並生產基於病毒載體的疫苗，以對抗各種病毒感染。 一項研究利用此胚胎腎細胞系，探究 COVID-19 病毒透過人類血管緊張素轉換酶 2（ACE2）進入細胞的結構與功能基礎 [3]。 此外，一項近期研究利用 HEK93T 細胞生成 SARS-CoV-2 刺突蛋白偽型慢病毒顆粒 [4]。
  
• 毒理學研究：此人類胚胎腎細胞系廣泛用於測試藥物的毒性與療效。2022 年進行的一項研究將 HEK293T 作為正常人類細胞系，用以驗證 Caladium lindenii 萃取物對肝癌細胞系 HepG2 的細胞毒性潛力 [5]。
• 基因表達研究：SV40 大 T 抗原 HEK293T 細胞系極易進行轉染，因此適合用於基因表達研究。 一項研究利用 HEK293T 細胞，探討長非編碼 RNA SNHG16 在調節滋養層功能中的作用。該研究揭示，LncRNA SNHG16 透過與 miR-218-5p/LASP1 軸相互作用來介導這些效應 [6]。

運用 HEK293T 細胞的細胞治療創新

HEK293T 細胞在細胞治療領域的進展

HEK293T 細胞對細胞治療領域貢獻良多，特別是在基因治療用病毒載體的製備方面。這些細胞對於遵循良好生產規範（GMP）的法規的製造流程至關重要，因為它們能確保生產出高品質的基因治療產品。 生產人員的培訓亦著重於處理 HEK293T 細胞的獨特特性，並維持由這些細胞衍生的藥品的高標準。

HEK293T 細胞在臨床試驗與基因治療中的應用

HEK293T 細胞系在基因治療產品的開發中扮演關鍵角色，也是旨在將新型細胞療法推向市場的臨床試驗不可或缺的一部分。 這涉及利用該細胞系的高轉染效率進行基因遞送，並運用如慢病毒包裝載體等載體；其中，整合酶 D64V 突變是提升安全性的顯著進展。

HEK293T 細胞培養的創新技術

HEK293T 細胞的多功能性，支持在二維及更高維度的細胞培養中應用創新技術。這種適應性對於探索各類生物醫學研究所需的細胞產品至關重要，包括癌症研究——在該領域中，這些細胞被用於研究腫瘤形成過程及藥物測試。 此外，HEK293T 細胞系在生產慢病毒顆粒方面發揮著關鍵作用，而慢病毒顆粒對於研究及治療性載體的製造過程皆至關重要。

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HEK293T 細胞系的培養資訊

HEK293T 細胞在研究實驗室中被廣泛培養。在開始進行 HEK293T 細胞培養之前，您必須了解：HEK293T 細胞的倍增時間是多少？HEK293T 培養基是什麼？HEK293T 的接種密度是多少？

HEK293T 細胞培養要點

倍增時間：

據報導，HEK293T 細胞的倍增時間為 30 小時。

貼壁或懸浮培養：

HEK293T 屬於貼壁型細胞系。

接種密度：

HEK293T 細胞的接種密度為 1 × 10^⁴ 細胞/cm^²。在此接種密度下，細胞約需 4 天即可形成密合的單層。接種時，需使用 Accutase 解離液將貼壁細胞解離。 將剝離後的細胞離心，再使用生長培養基小心重懸。隨後，將細胞分裝至新的培養瓶中進行培養。

生長培養基：

HEK293T 細胞以含有 1.0 g/L L-葡萄糖、2.2 g/L NaHCO₃、2.0 mM L-谷氨醯胺及 10% 胎牛血清的 EMEM（Eagle 最小必需培養基）進行培養。 培養基應每週更換兩次。

培養條件：

HEK293T 細胞培養物置於 37°C 加濕培養箱中，並供應 5% 二氧化碳。

儲存：

人類胚胎腎細胞 HEK293T 應儲存於液態氮的氣相中，或於低於 -150°C 的溫度下長期保存。

冷凍程序與培養基：

HEK293 細胞可使用 CM-1 或 CM-ACF 冷凍培養基進行冷凍。為保護 HEK293T 細胞的存活率，建議採用緩慢冷凍程序，使溫度以每小時 1°C 的速率逐步下降。

解凍程序：

將冷凍細胞試管置於水浴槽（37°C）中快速搖動，直至僅剩一小塊冰塊。將細胞重新懸浮於培養基中，並進行離心以去除冷凍培養基的成分。回收的細胞隨後可於裝有生長培養基的新培養瓶中進行培養。 

生物安全等級：

處理及維護 HEK293T 細胞培養物須於生物安全等級 1 的實驗室進行。

 

HEK293T 細胞的半融合與融合單層。

HEK293T 細胞系：優點與限制

人類胚胎腎 293T 細胞兼具獨特的優點與限制。本文將概述此細胞系的主要優點與缺點。

HEK293T 細胞的優點與缺點

HEK293T 細胞的顯著優勢包括其高轉染效率，該細胞系在攝取外源 DNA 及產生大量蛋白質方面展現出卓越的效能。這項特質使其在暫時性與穩定性轉染研究中均廣受青睞。 此外，HEK293T 細胞培養以維護簡便著稱，其穩健的特性與簡易的操作要求，使其成為各類實驗室實驗的絕佳選擇。

然而，HEK293T 細胞培養仍存在若干限制。其中一項主要顧慮是微生物污染的風險，這可能顯著影響細胞形態、基因表達及其他關鍵特性，進而導致實驗結果不準確。 此外，雖然 HEK293T 細胞適合用於長期實驗，但過長的培養時間可能會損害細胞的健康狀態。這會影響其轉染效率和生長速率，因此一般建議將傳代次數限制在 20 次或以下，以維持細胞的完整性。

HEK293T 細胞：研究論文

在本節中，我們列舉了幾篇以 HEK293T 細胞為主題且極具潛力的研究論文。

開發編碼刺突蛋白 N 端及受體結合域的 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗

這篇論文將於 2022 年發表於 BioRxiv。該研究利用 HEK293T 細胞，開發了編碼刺突蛋白基因 N 端及 RBD（受體結合域）的 COVID-19 病毒 mRNA 疫苗。

環狀 HER2 RNA 陽性的三陰性乳癌對帕妥珠單抗敏感

這項研究於2020年發表於《Molecular Cancer》。研究提出，三陰性乳癌細胞中環狀HER2 RNA的表達，使其對帕妥珠單抗藥物治療敏感。研究人員在該研究中使用HEK293細胞進行慢病毒製備，並將環狀HER2基因轉染至細胞中。

IFITM3在原型泡沫病毒感染中的抗病毒作用

本論文於2022年發表於《病毒學期刊》（Virology Journal）。此研究利用HEK293T細胞，探討IFITM3（干擾素誘導型跨膜蛋白3）在原型泡沫病毒（PFV）感染中的抗病毒作用。

miRNA-21 透過靶向 PTEN 與 SMAD7 的表達以及 PI3K/AKT 路徑，介導二甲雙胍的抗血管生成活性

這篇發表於《自然科學報告》（2017年）的研究論文，利用HEK293T細胞進行研究，發現miRNA-21透過調節PI3K/AKT訊號傳導路徑以及SMAD7和PTEN基因的表達，來介導二甲雙胍誘導的抗血管生成作用。

microRNA-608 透過 AKT/FOXO3a 訊號傳導路徑抑制膀胱癌細胞增殖

這項研究於 2017 年發表於《Molecular Cancer》期刊。該研究利用 HEK293 細胞，探討 miRNA-608 對膀胱癌的抗增殖潛力。

HEK293T 細胞系相關資源：操作手冊、影片及其他

以下是關於 HEK293T 細胞的幾項資源：

• HEK293T 細胞轉染。
• HEK 細胞轉染：此影片展示人類胚胎腎細胞系 HEK293 的一般轉染操作流程。
• 細胞傳代：此影片說明貼壁細胞的分離或傳代程序。

細胞培養操作指南

此處列出了 HEK293T 細胞的細胞培養操作流程。

• HEK293T 細胞的分離：本網站提供 HEK293 細胞傳代的詳細分步指南。
• 人類胚胎腎細胞培養：此連結將提供您 HEK293T 細胞培養操作流程。

參考文獻

1. Tan, E. 等，HEK293 細胞系作為生產重組蛋白與病毒載體的平台。《生物工程與生物技術前沿》（Frontiers in Bioengineering and Biotechnology），2021，第 9 卷。
2. Kim, M.J. 等，AMPKα1 透過調節 TLR4 介導的 TRAF6-BECN1 訊號軸來控制肺癌與乳癌的進展。《Cancers (Basel)》，2020，12(11)。
3. 王，Q.等人，SARS-CoV-2 利用人類 ACE2 進入細胞的結構與功能基礎。《Cell》，2020年，181(4)：第 894–904 頁。
4. Gale, E.C.等人，基於水凝膠的受體結合域亞單位疫苗緩釋技術可誘導針對SARS-CoV-2的中和抗體反應。《bioRxiv》，2021年。
5. Kalsoom, A.等人，《Caladium lindenii 萃取物對人類肝細胞癌 HepG2 及正常 HEK293T 細胞系的細胞毒性潛力之體外評估》。《Biomed Res Int》，2022年，第 1279961 頁。
6. Yu, Z. 等，長鏈非編碼RNA SNHG16 透過 miR-218-5p/LASP1 軸調節滋養層功能。《分子組織學雜誌》，2021年，52(5)：第 1021-1033 頁。