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更新時間:2025-10-28 11:57:50瀏覽次數(shù):833次
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P388小鼠白血病細(xì)胞
P388小鼠白血病細(xì)胞源自 DBA/2 小鼠的自發(fā)性淋巴細(xì)胞白血病,是血液系統(tǒng)腫瘤研究的經(jīng)典細(xì)胞模型。其具備穩(wěn)定的懸浮生長特性、強致瘤性及快速增殖能力,可模擬體內(nèi)白血病細(xì)胞的增殖、浸潤與轉(zhuǎn)移過程,同時對多種抗腫瘤藥物敏感,廣泛應(yīng)用于白血病模型構(gòu)建、藥物篩選、腫瘤機制研究及耐藥性分析。
一、核心生物學(xué)特性
(一)來源與細(xì)胞本質(zhì)
P388 細(xì)胞于 1955 年從 DBA/2 小鼠的外周血白血病組織中分離建立,屬于 T 淋巴細(xì)胞來源的惡性腫瘤細(xì)胞系,保留淋巴細(xì)胞的部分形態(tài)特征,同時具備惡性腫瘤細(xì)胞的無限增殖能力。該細(xì)胞核型穩(wěn)定(以二倍體為主,少數(shù)為亞二倍體),致瘤性ji強 —— 僅需接種少量細(xì)胞(1×103-1×10?個)至同源 DBA/2 小鼠或免疫缺陷小鼠體內(nèi),即可在 7-10 天內(nèi)引發(fā)全身性白血病,表現(xiàn)為外周血白細(xì)胞異常升高、脾臟與淋巴結(jié)腫大,為白血病研究提供標(biāo)準(zhǔn)化模型。
(二)形態(tài)與增殖特征
體外培養(yǎng)時呈典型懸浮生長狀態(tài),細(xì)胞形態(tài)為圓形或橢圓形,大小均一(直徑 8-12μm),無貼壁能力(少數(shù)細(xì)胞因培養(yǎng)條件波動短暫聚集,但無貼壁增殖活性);胞質(zhì)少而透明,含少量細(xì)小顆粒,無明顯嗜堿性或嗜酸性特征;細(xì)胞核大而圓,占細(xì)胞體積的 2/3 以上,核仁清晰(1-2 個),染色質(zhì)呈疏松網(wǎng)狀,分裂象頻繁(符合快速增殖的惡性腫瘤特征)。
增殖能力強勁,倍增時間僅 12-18 小時,傳代 60 代以內(nèi)可維持穩(wěn)定增殖活性;細(xì)胞密度維持在 5×10?-2×10? cells/mL 時增殖狀態(tài)最佳,密度過高(>3×10? cells/mL)易因營養(yǎng)缺乏與代謝廢物積累引發(fā)凋亡,密度過低(<1×10? cells/mL)會導(dǎo)致增殖速率下降,需通過定期傳代調(diào)整密度以維持活性。
(三)分子表型與功能特征
P388 細(xì)胞的分子與功能特性高度適配白血病研究需求:
免疫表型明確:表面表達(dá) T 淋巴細(xì)胞標(biāo)志物(如 CD3、CD4、CD8),同時表達(dá)白血病相關(guān)抗原(如 CD44、CD117),其中 CD4?CD8?雙陽性表型占比達(dá) 70%-80%,模擬急性 T 淋巴細(xì)胞白血病的免疫特征,可用于白血病細(xì)胞分型與靶向治療研究;
藥物敏感性穩(wěn)定:對多種抗腫瘤藥物(如長春新堿)敏感,藥物處理后細(xì)胞凋亡率與藥物濃度呈明顯劑量依賴性,IC??值穩(wěn)定,是藥物篩選與耐藥機制研究的理想模型;
轉(zhuǎn)移潛能顯著:體外培養(yǎng)狀態(tài)下可通過趨化因子誘導(dǎo)發(fā)生定向遷移,體內(nèi)接種后可快速浸潤骨髓、脾臟、肝臟等造血與免疫器官(接種后 5-7 天即可檢測到骨髓內(nèi)白血病細(xì)胞浸潤),轉(zhuǎn)移率達(dá) 90% 以上,可用于白血病細(xì)胞浸潤與轉(zhuǎn)移機制研究。
二、體外培養(yǎng)與操作流程
(一)基礎(chǔ)培養(yǎng)體系配置
P388 細(xì)胞對培養(yǎng)條件要求溫和,常規(guī)采用懸浮細(xì)胞培養(yǎng)方案:
培養(yǎng)基選擇:優(yōu)先使用RPMI-1640 培養(yǎng)基(含 25mM HEPES 緩沖液、1mM 丙酮酸鈉),該培養(yǎng)基可滿足細(xì)胞快速增殖的代謝需求,缺失丙酮酸鈉會影響細(xì)胞能量供應(yīng);
血清添加:需添加 10%-12% 胎牛血清(無需嚴(yán)格篩選批次,白蛋白含量≥30g/L 即可),同時加入 1% 抗菌試劑預(yù)防細(xì)菌污染;若需誘導(dǎo)細(xì)胞分化或研究耐藥性,可額外添加 50μM β- 巰基乙醇(調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡);
培養(yǎng)環(huán)境:溫度控制在 37℃±0.5℃,CO?濃度維持 5%±0.2%,濕度保持 95%±2%,pH 穩(wěn)定在 7.2-7.4,滲透壓 280-320mOsm/kg;使用帶螺旋蓋的培養(yǎng)瓶(或透氣蓋),培養(yǎng)時將瓶蓋擰松 1/4 圈,確保氣體充分交換,避免細(xì)胞缺氧導(dǎo)致凋亡。
(二)傳代與密度控制
傳代時機:當(dāng)細(xì)胞密度達(dá) 1.5×10?-2×10? cells/mL 時需及時傳代(通常每 12-24 小時一次),避免密度過高引發(fā)凋亡;傳代比例根據(jù)實驗需求調(diào)整 —— 常規(guī)培養(yǎng)按 1:4-1:8 稀釋(如取 2mL 細(xì)胞懸液加入 6-14mL 新鮮培養(yǎng)基),大規(guī)模擴增時按 1:2-1:3 稀釋以快速獲得大量細(xì)胞。
傳代步驟:
輕輕搖晃培養(yǎng)瓶 5-8 次,使懸浮細(xì)胞均勻分布(避免細(xì)胞沉淀導(dǎo)致取樣不均,影響傳代后增殖一致性);
取定量細(xì)胞懸液加入新鮮培養(yǎng)基,用移液器緩慢吹打 2-3 次(避免產(chǎn)生大量氣泡,氣泡會破壞細(xì)胞膜完整性);
將稀釋后的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至新培養(yǎng)瓶,直接放入培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng);無需消化處理(懸浮細(xì)胞無需解離,簡化操作流程)。
密度監(jiān)測:每日通過細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)細(xì)胞密度,同時用臺盼藍(lán)染色檢測細(xì)胞活力(活力需維持在 90% 以上,低于 80% 需更換早期傳代細(xì)胞);若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞出現(xiàn)聚集現(xiàn)象(如形成直徑 > 50μm 的細(xì)胞團),需輕輕吹打分散,避免聚集導(dǎo)致局部缺氧。
(三)凍存與復(fù)蘇要點
凍存準(zhǔn)備:選擇對數(shù)生長期、活力≥95% 的細(xì)胞,確保復(fù)蘇后活性;凍存液按 “10% DMSO+20% 胎牛血清 + 70% RPMI-1640 培養(yǎng)基" 配制,全程在冰浴中操作,DMSO 緩慢滴加并不斷輕柔混勻,防止溫度驟降損傷細(xì)胞。
凍存流程:離心收集細(xì)胞(1000×g,5 分鐘),棄上清后用預(yù)冷凍存液重懸細(xì)胞,調(diào)整濃度為 5×10?-1×10? cells/mL,分裝至凍存管;采用程序降溫法:4℃放置 30 分鐘→-20℃放置 1 小時→-80℃放置 12 小時→轉(zhuǎn)入液氮長期保存(液氮溫度需穩(wěn)定在 - 196℃以下)。
復(fù)蘇操作:從液氮取出凍存管后,立即放入 37℃水浴快速解凍(30-60 秒內(nèi)融化,避免 DMSO 長時間接觸細(xì)胞產(chǎn)生毒性);將細(xì)胞懸液緩慢加入 10 倍體積預(yù)熱的新鮮培養(yǎng)基,輕輕混勻后離心(1000×g,5 分鐘)去除 DMSO;用新鮮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,接種至培養(yǎng)瓶,放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
復(fù)蘇后觀察:復(fù)蘇 12 小時內(nèi)細(xì)胞活力約 70%-80%,可見少量細(xì)胞碎片(無需處理);24 小時后細(xì)胞可恢復(fù)正常增殖速率,活力提升至 90% 以上;若碎片比例超過 20%,需離心更換培養(yǎng)基并補充 1% 額外血清,促進細(xì)胞恢復(fù)。
三、主要研究應(yīng)用場景
(一)白血病模型構(gòu)建
P388 細(xì)胞是構(gòu)建小鼠白血病模型的常用工具,可根據(jù)研究需求構(gòu)建不同類型模型:
系統(tǒng)性白血病模型(適用于全身治療研究):
細(xì)胞準(zhǔn)備:將對數(shù)生長期的 P388 細(xì)胞用 PBS 調(diào)整濃度為 1×10? cells/mL;
接種操作:取 6-8 周齡 DBA/2 小鼠(同源背景,避免免疫排斥)或裸鼠,通過尾靜脈注射 0.2mL 細(xì)胞懸液(含 2×10?個細(xì)胞);
模型特征:接種后 7-10 天小鼠出現(xiàn)精神萎靡、體重下降、脾臟腫大等癥狀,外周血白細(xì)胞計數(shù)達(dá) 1×10? cells/μL 以上,骨髓涂片可見 80% 以上白血病細(xì)胞,可用于白血病發(fā)病機制與全身治療研究。
皮下移植瘤模型(操作簡便,適用于藥物篩選):
細(xì)胞準(zhǔn)備:細(xì)胞濃度調(diào)整為 5×10? cells/mL,與基質(zhì)膠按 1:1 比例混合(增強細(xì)胞貼壁與增殖能力);
接種操作:小鼠背部皮下注射 0.2mL 細(xì)胞 - 基質(zhì)膠混合物(含 1×10?個細(xì)胞);
模型監(jiān)測:接種后 3-5 天形成可觸及的腫瘤結(jié)節(jié),每隔 2 天測量腫瘤體積(體積 = 長 × 寬 2/2),14-21 天腫瘤體積達(dá) 1-2cm3,可用于局部藥物治療效果評估。
骨髓浸潤模型(研究白血病骨髓侵犯機制):
細(xì)胞準(zhǔn)備:細(xì)胞濃度調(diào)整為 2×10? cells/mL;
接種操作:通過骨髓腔內(nèi)注射 0.1mL 細(xì)胞懸液(含 2×10?個細(xì)胞);
模型驗證:接種后 5-7 天解剖小鼠,取骨髓組織制作涂片,通過吉姆薩染色計數(shù)白血病細(xì)胞浸潤比例(通常達(dá) 60% 以上),評估骨髓微環(huán)境對白血病細(xì)胞的影響。
(二)抗腫瘤藥物篩選與評估
P388 模型是白血病藥物體外與體內(nèi)篩選的核心平臺:
體外藥物篩選:將不同濃度的候選藥物(如靶向藥物、中藥提取物、小分子化合物)與 P388 細(xì)胞共培養(yǎng),通過 MTT 法、CCK-8 法或流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞增殖抑制率與凋亡率,計算 IC??值,初步篩選具有抗白血病活性的藥物;對篩選出的藥物,進一步通過 Western blot 檢測凋亡相關(guān)蛋白(如 Caspase-3、Bax、Bcl-2)表達(dá)變化,明確藥物作用機制。
體內(nèi)藥物評估:在 P388 系統(tǒng)性白血病模型中,將候選藥物通過腹腔注射、口服或靜脈注射方式給予荷瘤小鼠,設(shè)置對照組(生理鹽水或溶劑),通過監(jiān)測小鼠存活時間、體重變化、外周血白細(xì)胞計數(shù)及骨髓白血病細(xì)胞浸潤比例,評估藥物的體內(nèi)抗白血病效果與毒性;同時檢測藥物對小鼠免疫功能的影響(如脾臟 T 細(xì)胞亞群比例、NK 細(xì)胞活性),為藥物安全性評估提供依據(jù)。
耐藥模型構(gòu)建:通過逐步提高藥物濃度(如從 0.1μM 逐步提升至 1μM)誘導(dǎo) P388 細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性,建立 P388 耐藥細(xì)胞株;對比親本株與耐藥株的基因表達(dá)差異(如 ABC 轉(zhuǎn)運蛋白家族基因、凋亡相關(guān)基因),研究耐藥機制,同時篩選可逆轉(zhuǎn)耐藥的藥物組合。
(三)白血病機制研究
依托其生物學(xué)特性,P388 細(xì)胞廣泛用于白血病細(xì)胞增殖、浸潤與轉(zhuǎn)移機制研究:
增殖信號通路研究:通過基因編輯技術(shù)(如 CRISPR/Cas9)敲除或過表達(dá) P388 細(xì)胞中的增殖相關(guān)基因(如 MYC、STAT3、PI3K),觀察細(xì)胞增殖速率、克隆形成能力變化,結(jié)合免疫印跡與免疫熒光技術(shù),解析白血病細(xì)胞異常增殖的信號通路;同時通過藥物抑制關(guān)鍵通路蛋白活性,驗證通路對細(xì)胞增殖的調(diào)控作用。
浸潤與轉(zhuǎn)移機制研究:將 P388 細(xì)胞與骨髓基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng),觀察細(xì)胞黏附能力變化;通過 Transwell 實驗檢測細(xì)胞對趨化因子(如 SDF-1α)的遷移能力,研究黏附分子(如 VLA-4、CXCR4)在白血病細(xì)胞浸潤中的作用;構(gòu)建裸鼠轉(zhuǎn)移模型,通過活體成像技術(shù)追蹤白血病細(xì)胞在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移路徑,明確轉(zhuǎn)移相關(guān)基因(如 MMP-9、Twist)的功能。
免疫逃逸機制研究:檢測 P388 細(xì)胞表面 PD-L1、CTLA-4 等免疫檢查點分子的表達(dá)水平,通過共培養(yǎng)實驗觀察其對 T 細(xì)胞增殖與細(xì)胞毒性的影響;構(gòu)建荷瘤小鼠模型,注射免疫檢查點抑制劑,評估其對白血病細(xì)胞清除的效果,研究白血病細(xì)胞通過免疫檢查點分子實現(xiàn)免疫逃逸的機制。
(四)造血微環(huán)境研究
P388 細(xì)胞可用于白血病與造血微環(huán)境相互作用的研究:
微環(huán)境對白血病細(xì)胞的影響:將 P388 細(xì)胞與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)共培養(yǎng),檢測共培養(yǎng)后白血病細(xì)胞的增殖速率、藥物敏感性變化;通過 qPCR 檢測 BMSC 分泌的細(xì)胞因子(如 IL-6、TNF-α、VEGF)表達(dá)變化,明確微環(huán)境因子對白血病細(xì)胞的調(diào)控作用;同時研究白血病細(xì)胞對 BMSC 分化能力的影響,解析白血病導(dǎo)致造血功能異常的機制。
靶向微環(huán)境的治療研究:篩選可調(diào)節(jié)造血微環(huán)境的藥物(如抑制 VEGF、IL-6 的小分子化合物),在 P388 白血病模型中評估藥物對微環(huán)境的改善效果及對白血病細(xì)胞的抑制作用;通過免疫組化檢測骨髓組織中血管新生、纖維化程度變化,驗證藥物對微環(huán)境的調(diào)控作用,為白血病聯(lián)合治療提供新策略。
四、實驗應(yīng)用注意事項
細(xì)胞懸浮與聚集控制:P388 細(xì)胞為純懸浮生長,正常培養(yǎng)狀態(tài)下呈單個分散狀態(tài),若出現(xiàn)大量聚集(細(xì)胞團直徑 > 50μm),可能是由于培養(yǎng)溫度波動、血清質(zhì)量下降或細(xì)胞污染導(dǎo)致;需及時調(diào)整培養(yǎng)條件,更換新鮮血清,或通過輕輕吹打分散細(xì)胞團,避免聚集導(dǎo)致局部缺氧與凋亡。
模型背景與免疫狀態(tài):構(gòu)建體內(nèi)模型時,優(yōu)先選擇同源 DBA/2 小鼠(H-2d 基因型),避免因 MHC 不合引發(fā)的移植排斥;若使用免疫缺陷小鼠(如裸鼠、NOD/SCID 小鼠),需在 SPF 級無菌環(huán)境中飼養(yǎng),避免小鼠因免疫缺陷感染病原體;開展免疫相關(guān)實驗時,小鼠年齡需一致(6-8 周齡),確保免疫功能穩(wěn)定,減少實驗誤差。
污染防控與細(xì)胞純度:體外培養(yǎng)時易受細(xì)菌、真菌及支原體污染,需每傳代 3-5 次通過 PCR 法檢測支原體;若發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基渾濁、出現(xiàn)白色絮狀物或異常顏色(如黃色、棕色),需立即丟棄污染細(xì)胞,對培養(yǎng)箱用含氯消毒劑擦拭并紫外線照射 30 分鐘,對移液器、培養(yǎng)瓶等耗材進行滅菌處理;嚴(yán)禁與其他懸浮細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞)共用培養(yǎng)試劑,確保細(xì)胞純度。
細(xì)胞傳代與保種策略:長期傳代(超過 50 代)可能導(dǎo)致細(xì)胞表型改變(如免疫標(biāo)志物表達(dá)變化、藥物敏感性下降),需每 10 代凍存一次細(xì)胞,凍存時選擇對數(shù)生長期細(xì)胞并標(biāo)注代次、凍存日期與操作人員;每次實驗前需通過流式細(xì)胞術(shù)驗證細(xì)胞的免疫表型(如 CD3、CD4、CD8 陽性率),通過藥物敏感性實驗驗證 IC??值,確保細(xì)胞表型與功能穩(wěn)定。
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