引言

该3T6-瑞士白化细胞，又称Swiss 3T6、NIH 3T6、3T6和GM05862，是生物医学研究中存续时间最长的自发永生化小鼠成纤维细胞系之一。 该细胞系由托达罗（Todaro）和格林（Green）于1963年从解离的瑞士小鼠胚胎中建立，是首批证明原代小鼠胚胎细胞在特定传代条件下可发生自发永生化的细胞系之一[1]. 在随后的几十年里，研究人员在病毒学、DNA修复、核苷酸代谢、受体生物学以及生物材料评估等极其广泛的学科领域中，广泛应用了3T6-Swiss白化细胞。 该细胞系具有较短的倍增时间、强劲的生长特性以及成纤维细胞形态，使其成为一种便于实验操作的模型。其对生长因子和有丝分裂原的反应特性已得到充分表征，这也使其成为研究非转化与自发转化成纤维细胞背景下的信号转导和细胞周期调控的首选工具。

要点总结

• 3T6-Swiss albino 是一种自发永生化小鼠成纤维细胞系，由 Todaro 和 Green 于 1963 年利用瑞士小鼠胚胎建立。
• 该细胞系属于Cellosaurus库，编号为CVCL_0601，其倍增时间极短，约为15小时。
• “3T6”这一名称代表了用于获得该细胞系的培养方案：每3天传代一次，接种量为6 × 10⁵ 每块培养板中的细胞数。
• 该方法已广泛应用于病毒学研究，特别是在多瘤病毒的转录、复制及衣壳蛋白研究方面。
• 该细胞系是研究DNA修复机制、生长因子信号传导以及核苷酸生物合成的可靠模型。
• 3T6-Swiss白化细胞易受细胞内细菌感染，因此可用于宿主-病原体相互作用研究。
• 该细胞系已在生物材料和伤口愈合研究中的生物相容性和细胞毒性检测中通过验证。

什么是3T6-瑞士白化鼠？

3T6-Swiss albino（CVCL_0601）源自瑞士白化小鼠的整只胚胎组织；Cellosaurus 记录该品系的性别为雄性。 该品系的创始培养物是通过将17至19天大的瑞士小鼠胚胎混合后切碎制备的，因此该品系无法追溯到单一的已知供体动物[1]. 该细胞系是通过托达罗（Todaro）和格林（Green）设计的具有里程碑意义的3T方案建立的，该方案中，将小鼠原代胚胎细胞在固定的间隔和接种密度下进行连续传代，直至发生自发永生化。 该命名法直接体现了该培养方案：“3T”表示每隔三天传代一次，第二个数字表示接种量（单位为10⁵ 每块培养板中的细胞数。因此，3T6细胞的密度维持在6 × 10⁵ 每块培养板中的细胞数，以及其姊妹系3T3（3 × 10⁵) 和 3T12 (12 × 10⁵) 该研究中所述[1].

建立细胞系时所采用的培养条件塑造了最终的表型。3T3细胞系被刻意维持在低密度状态，从未允许其达到汇合状态——从而产生了一个具有极强接触抑制作用的细胞系——而那些在较高密度下培养的细胞系则逐渐丧失了接触抑制作用，形成了多层结构，并达到了远高于3T3细胞系的饱和密度。[1]. 因此，细胞库将3T6描述为不受接触抑制的细胞系，这与3T3形成了鲜明对比。 与该研究中所有已建立的小鼠细胞系一样，3T6在建立过程中也从二倍体转变为异倍体核型，最终稳定在低四倍体范围内；细胞库报告称其核型不稳定，主系染色体数为78–81条。 该细胞系能产生胶原蛋白和透明质酸，并保留了某些反映其成纤维细胞起源的结缔组织特征。通过针对细胞色素c氧化酶亚基1（COX1）基因的高通量测序，已确认其物种身份，从而为该细胞系的小鼠起源提供了独立的分子鉴定依据。[2].

细胞培养信息

3T6-Swiss白化细胞的优势

3T6-Swiss白化细胞最实用的优势之一是其增殖速度快。 托达罗和格林记录了新出现的3T6细胞系在完全异倍体化后，经过八次连续传代，其代际时间如何从29小时降至15小时，且在同一细胞系中记录到的代际时间甚至低于14小时[1]. 因此，细胞库将细胞倍增时间列为约15小时。这有助于支持高通量实验流程，并缩短了为实验培养出足够数量细胞所需的时间，而贴壁单层生长模式则便于进行直观的显微观察和操作。

3T6-Swiss白化细胞在实验上的广泛适用性是其第二个主要优势。该细胞系支持多种表达构建体的稳定转染和瞬时转染，已被用于高效扩增多瘤病毒，并且能对生长因子和嘌呤能激动剂等细胞外刺激作出可靠响应。 这种多功能性意味着单个细胞系即可满足同一实验室内的多种实验需求，从而减轻了维护大量不同细胞库的负担。此外，该细胞系已在从分子病毒学到生物材料测试等广泛学科领域中展现出实用价值，这进一步凸显了其广泛的应用性。

3T6-Swiss白化细胞的局限性

作为一种在建立过程中丧失了接触抑制的自发永生化细胞系，3T6-Swiss白化细胞的饱和密度远高于正常成纤维细胞，且不会出现接触抑制培养物中那种与密度相关的生长停滞现象。[1]. 因此，它们无法模拟3T3等细胞系中观察到的接触抑制反应，而在设计旨在重现正常组织生理功能的实验时，这一点可能是一个关键考量因素。研究肿瘤抑制、锚定依赖性生长调控或正常伤口愈合反应的研究人员，在解读该细胞系的结果时应谨慎行事。 核型也是一个相关的局限性：3T6属于异倍体而非二倍体，其染色体组在不稳定的低四倍体范围内，因此不适合作为需要整倍体基因组的研究背景。

另一个局限性与该模型的小鼠来源、胚胎来源以及成纤维细胞性质有关。在3T6-Swiss白化细胞中获得的研究结果可能无法直接推及人类细胞生物学或分化后的细胞类型。与所有连续细胞系一样，经过多次传代后发生的基因组漂变可能会导致表型变异。 因此，建议定期进行鉴定，以确认物种身份并检测随时间推移可能发生的交叉污染事件。 请注意，作为人类细胞系“金标准”的短串联重复序列（STR）分析在此不适用；对于非人类细胞系，COX1基因的DNA条形码分析是公认的方法，而3T6细胞系正是通过该方法进行了鉴定。[2].

查看完整规格并下单

应用

病毒学与病毒基因表达

数十年来，3T6-Swiss白化细胞一直是多瘤病毒研究中一种有效的宿主系统。Hyde-DeRuyscher和Carmichael利用NIH 3T6细胞进行了详细的核转录延伸实验，并分析了多瘤病毒在有效感染期间基因表达的时间调控机制[3]。 他们的研究表明，多瘤病毒从早期到晚期的转换并非在转录起始水平上受到调控，而是与RNA加工的变化有关；这一发现从根本上塑造了人们对小鼠成纤维细胞中病毒基因调控的理解。

Rhee和Carmichael利用NIH 3T6感染系统研究了多瘤病毒晚期mRNA的翻译效率。他们将细胞同时感染了两种仅在5'非编码晚期引导子外显子序列上存在差异的病毒株，并在感染晚期时间点分离出多聚体[4]。 他们的多聚体分析实验表明，晚期引导序列的序列并不影响翻译效率，这为病毒mRNA的利用机制提供了重要的见解。

在一项互补的研究中，Chang 及其同事利用两种收敛策略，在多瘤病毒次要衣壳蛋白 VP2 的 C 端区域鉴定出一个核定位信号 (NLS) [5]。 在遗传“减法”方法中，将全长和截短的 VP2 构建体转染到 COS-7 细胞中，结果表明，去除 Glu307–Leu318 残基会将 VP2 限制在细胞质中。 生化“加法”方法则利用了NIH 3T6细胞：将与该序列对应的合成肽与牛血清白蛋白和免疫球蛋白G交联， 经荧光标记后，微注射至3T6细胞的细胞质中；结果显示，这两种偶联物均在细胞核内富集，而未偶联的载体蛋白则未在细胞核内富集。因此，3T6细胞适用于细胞质微注射这一特性，对于确立核定位信号（NLS）至关重要。

DNA修复与生长因子信号传导

3T6-Swiss白化细胞已被广泛用于研究电离辐射诱导的DNA链断裂的修复机制，以及生长因子在调节该过程中的作用。 Bildin、Seregina和Zhestyanikov研究了在5–10 Gy剂量电离辐射照射下，Swiss 3T6细胞中单链断裂（SSB）和双链断裂（DSB）修复的动力学过程[6]。 他们采用中性及碱性洗脱法，结合碱性蔗糖梯度离心法，对链断裂进行了定量分析。研究结果表明，血清剥夺会急剧降低修复率，而表皮生长因子（EGF）和胰岛素的再刺激则能部分恢复修复率，从而确立了有丝分裂信号传导与DNA损伤修复能力之间的直接联系。

随后，Bil'din、Seregina 和 Zhestianikov 进行的一项研究进一步拓展了这一工作，对增殖期、静止期和受有丝分裂原刺激的 Swiss 3T6 细胞中参与辐射诱导的单链断裂（SSB）修复的特定 DNA 聚合酶进行了表征 [7]。 他们使用DNA聚合酶α和δ的特异性抑制剂阿菲迪科林，以及2',3'-二脱氧胸苷-5'-三磷酸来抑制DNA聚合酶β，发现无论细胞处于何种增殖状态，单链断裂的修复对阿菲迪科林的敏感性都更高。 阿菲迪科林在静止期和丝裂原刺激细胞中对DNA恢复的抑制效力约为活跃增殖细胞的三倍，这表明一种对阿菲迪科林敏感的聚合酶——最可能是DNA聚合酶α——是限制静止期细胞修复的关键步骤。

在核苷酸代谢领域，Tatibana 及其同事研究了通过磷酸核糖焦磷酸（PRPP）向核苷酸的代谢流在早期有丝分裂刺激下的变化 [8]。 他们主要以瑞士 3T3 细胞为研究对象，结果表明，表皮生长因子 (EGF) 与胰岛素的联用可将 PRPP 的代谢流增强约两倍，且该反应需要外源镁离子的参与。 同时对静止期的 Swiss 3T6 细胞和人类胎儿成纤维细胞进行了检测，结果表明，在接触血清后，两者的核苷酸合成均受到类似程度的刺激，这将 3T6 细胞直接纳入了该实验系列，并说明了嘌呤和嘧啶的从头生物合成是如何作为对有丝分裂刺激的早期反应而被激活的。

细胞周期调控与分化

克鲁泽（Kleuser）和亚当（Adam）的一项里程碑式研究直接比较了瑞士 3T3 和 3T6 细胞，以探究核糖体 RNA 含量、细胞大小与进入细胞周期之间的关系 [9]。 他们的研究结果揭示了这两条细胞系之间存在一个根本性的生物学差异：3T3细胞在重新进入细胞周期之前需要达到一定的细胞rRNA含量阈值，而3T6细胞在rRNA未显著增加的情况下就启动了DNA复制。 这一差异被解释为证据，表明 3T6 转化涉及与通常控制细胞周期进入的大小检查点脱钩，从而为该细胞系的转化表型提供了机制上的见解。

Thayer 及其同事证明，转染肌源性决定基因 MyoD1 可激活内源性 MyoD1 基因的表达，表明存在正反馈调节 [10]。 主要实验系统是10T1/2细胞系，但对内源性MyoD1 mRNA的影响在Swiss 3T6细胞中得到了复现——值得注意的是，在所测试的数个成纤维细胞和脂肪母细胞系中，这是唯一观察到该现象的额外细胞系。 这种特异性使 3T6 成为肌源性转化研究中极具参考价值的允许性宿主。同一项研究还表明，MyoD1 和肌生成素参与了一个正反馈调节回路，这一机制对理解肌源性分化具有重要意义，相关成果发表于《Cell》杂志。

Chin 和 Liem 将 Swiss 3T6 细胞与小鼠 L tk⁻ 细胞并行使用，作为稳定的转染宿主，以在非神经元细胞环境中研究大鼠神经丝蛋白 NF-L 和 NF-M 的表达 [11]。 神经丝cDNA由SV40和Rous肉瘤病毒启动子驱动，而新霉素可筛选标记则由SV40早期启动子驱动。 使用 NF-L 和 NF-M 构建体均回收到了 G418 抗性克隆，但只有表达可通过免疫荧光检测到的 NF-M 的克隆得以建立；免疫电子显微镜显示 NF-M 与维曼汀在相同的中间丝上共定位。 此外，Gonzalez 及其同事利用 Swiss 3T6 小鼠成纤维细胞，对两种不同的、介导钙离子外流和细胞膜通透化的 ATP 受体介导的信号传导途径进行了表征，证明了这些途径之间存在选择性脱敏现象，这与这些细胞中存在多种嘌呤受体的情况一致 [12]。

宿主-病原体相互作用

3T6-Swiss 白化细胞已被证明是研究细胞内细菌病原体（特别是 Spiroplasma eriocheiris）的有效体外模型。 Hou 及其同事通过免疫荧光和透射电子显微镜观察证实，S. eriocheiris 能够侵入 3T6 细胞，形成包涵体并诱导空泡化 [13]。流式细胞术和 MTT 检测证实，该感染诱导了细胞凋亡并显著降低了细胞存活率。 感染性细菌在感染后仅一小时即可检测到，并在12小时内急剧增加。对受感染的3T6细胞进行的mRNA和microRNA表达谱配对分析发现，6小时后有619个差异表达转录本和22个差异表达miRNA，这些变化集中于焦黏附和MAPK信号通路。

在同一细胞模型中，该相互作用的分子机制得到了进一步剖析。Hou及其同事在S. eriocheiris外膜上鉴定出一种粘附素样蛋白（ALP），并证明该蛋白是感染3T6-Swiss白化细胞所必需的[14]。酵母双杂交筛选、 远西式印迹以及共定位实验证实，ALP可与小鼠蛋白fibulin-7的EGF结构域结合，且重组ALP通过与EGF竞争，抑制了3T6细胞中EGFR通路的活性——这充分展示了细菌表面蛋白利用宿主生长因子轴的典型案例。 在一项互补研究中，朱及其同事对S. eriocheiris的一种溶磷脂酶进行了表征，指出该微生物具有侵入小鼠3T6细胞并在其中存活的能力，并通过抗体中和实验证明该酶在感染早期对致病性起着重要作用[15]。 这些研究共同确立了3T6-Swiss白化细胞作为螺旋原体感染研究中可重复的哺乳动物模型的地位。

生物材料评估与生物传感器应用

3T6-Swiss 白化细胞的强劲生长能力和成纤维细胞特性，使其成为评估新型生物材料生物相容性的有用模型。 Rathinavel 及其同事评估了由介孔二氧化硅（SBA-15）、聚己内酯和姜黄素组成的电纺复合纳米支架在伤口愈合中的应用[16]。 研究人员利用细胞粘附和活/死检测法，在瑞士 3T6 细胞中评估了细胞迁移、增殖和生物相容性，并辅以抗菌测试和大鼠体内伤口模型。该研究突显了 3T6-Swiss 白化细胞作为伤口愈合生物材料候选物筛选平台的实际应用价值。

除了材料测试外，3T6-Swiss白化细胞还被应用于基于细胞的生物传感器研究。 Nicolini 及其同事使用了一种基于硅的电位法交变生物传感器（PAB）——一种光可寻址、对 pH 值敏感的传感器配置——来实时监测细胞外酸化速率，以此作为药物毒性的读数指标 [17]。 除了用米托蒽醌处理的大鼠原代肝细胞和HepG2肝癌细胞外，作者还记录了小鼠3T6成纤维细胞在接受DNA抗代谢物阿糖胞苷（Ara-C）处理后酸化速率的变化，并将传感器读数与常规光学显微镜、 中性红和台盼蓝检测法进行了对比验证。由于该细胞系代谢活性可预测且易于在传感器基质上培养，因此非常适合这些实验。综合来看，这些应用表明，3T6-Swiss白化细胞在连接细胞生物学与材料科学的转化研究中占据着重要地位。

结论

3T6-Swiss白化细胞（CVCL_0601）是一种用途极为广泛且具有重要历史意义的小鼠成纤维细胞系。 该细胞系最初由 Todaro 和 Green 于 1963 年从瑞士小鼠胚胎中建立，采用每盘 6 × 10⁵ 个细胞的 3 天转移培养方案，相关文献涵盖病毒学、DNA 修复、细胞周期生物学、肌源性分化、受体信号传导、宿主-病原体相互作用以及生物材料评估等广泛领域。 其快速倍增时间、易受病毒感染以及对生长因子和丝裂原的响应性，使其成为一种易于操作且实验灵活性强的模型系统。 无论是研究多瘤病毒转录、探究由 EGF 调节的辐射诱导 DNA 单链断裂修复、评估新型伤口愈合支架的生物相容性，还是评估细胞内细菌的致病机制，3T6-Swiss 白化细胞都能提供一个经过充分验证且可重复的实验平台。 希望将该细胞系纳入研究计划的研究人员，可访问 cytion.com 查看完整的产品规格，或直接订购 3T6-Swiss 白化细胞。

主要文献

1. Todaro GJ, Green H (1963) 培养中小鼠胚胎细胞的生长及其发育为稳定细胞系的定量研究。《细胞生物学杂志》。PMID: 13985244
2. Lung O, Candlish R, Nebroski M 等 (2021) 基于高通量测序的 63 种细胞系物种鉴定与污染检测。《科学报告》。PMID: 34737324
3. Hyde-DeRuyscher R, Carmichael GG (1988) 多瘤病毒早-晚基因转换不受转录起始水平的调控，且与RNA加工的变化相关。《美国国家科学院院刊》。PMID: 2848251
4. Rhee E, Carmichael GG (1989) 5'非编码晚期引导外显子序列不同的多瘤病毒晚期mRNA分子的翻译效率。《病毒学杂志》。PMID: 2535746
5. Chang D, Haynes JI 2nd, Brady JN, Consigli RA (1992) 多瘤病毒衣壳蛋白VP2中核定位序列的鉴定。《病毒学》。PMID: 1333132
6. Bildin VN、Seregina TB、Zhestyanikov VD（1990）表皮生长因子（EGF）和胰岛素对辐射诱导的DNA损伤修复动力学的影响。《匈牙利生物学杂志》。PMID: 2094129
7. Bil'din VN、Seregina TB、Zhestianikov VD（1992）哺乳动物细胞中DNA修复过程的调控。 IV. DNA聚合酶在表皮生长因子调节瑞士3T6小鼠细胞中电离辐射诱导的单链DNA断裂修复过程中的作用。《细胞学》（俄文；英文摘要）。PMID: 1295156
8. Tatibana M、Ishijima S、Kita K 等（1989）瑞士 3T3 细胞中通过磷酸核糖焦磷酸向核苷酸的代谢流的早期有丝分裂刺激以及该反应对外部镁的需求。《酶调节进展》。 PMID: 2483026
9. Kleuser B, Adam G (1985) 正常和小鼠转化细胞系中细胞rRNA含量与细胞周期调控之间的相互关系。《国际细胞生物学报告》。PMID: 3905022
10. Thayer MJ、Tapscott SJ、Davis RL、Wright WE、Lassar AB、Weintraub H（1989）肌源性决定基因MyoD1的正反馈调节。《细胞》。PMID：2546677
11. Chin SS, Liem RK (1989) 转染的非神经元细胞中大鼠神经丝蛋白NF-L和NF-M的表达。《欧洲细胞生物学杂志》。PMID: 2516804
12. Gonzalez FA、Bonapace E、Belzer I、Friedberg I、Heppel LA（1989）根据脱敏特性，可在瑞士3T6小鼠成纤维细胞中区分两种不同的ATP受体。《生物化学与生物物理研究通讯》。PMID: 2818584
13. Hou L、Gu W、Zhu H 等（2017）螺旋体（Spiroplasma eriocheiris）诱导小鼠 3T6-Swiss 白化细胞凋亡，该现象与感染机制相关。《分子免疫学》。PMID: 28889064
14. Hou L、Liu Y、Gao Q 等（2017）Eriocheiris 螺旋体黏附素样蛋白（ALP）与表皮生长因子（EGF）结构域蛋白相互作用以促进感染。《细胞与感染微生物学前沿》。 PMID: 28184355
15. 朱红、刘平、杜军等（2017）鉴定了来自 Spiroplasma eriocheiris 的溶磷脂酶蛋白并验证了其功能。《微生物学》（雷丁）。PMID: 27926815
16. Rathinavel S、Korrapati PS、Kalaiselvi P、Dharmalingam S（2021）用于伤口愈合的含介孔二氧化硅的PCL/姜黄素纳米纤维。《欧洲药学科学杂志》。PMID: 34571179
17. Nicolini C, Lanzi M, Accossato P 等 (1995) 一种基于硅的生物传感器，用于正常肝细胞与癌变肝细胞的实时毒性检测。《生物传感器与生物电子学》。PMID: 7576440