人张氏肝细胞（HepG2 细胞系为代表）源于人肝癌组织，保留肝细胞部分功能，可体外培养，常用于研究肝脏代谢、药物肝毒性及肝炎病毒感染机制的实验材料。

人张氏肝细胞

人张氏肝细胞是一类具有典型肝细胞功能特征的永生化细胞群体，以应用广泛的 HepG2 细胞系为核心代表，源于人类肝癌组织的体外分离培养与永生化筛选。其虽起源于肿瘤组织，却保留了正常肝细胞的部分关键生理功能，且能在体外长期稳定传代，突破了原代肝细胞培养周期短、增殖能力有限的限制，成为研究肝脏代谢机制、药物肝毒性评估及肝炎病毒感染的核心实验模型，在肝脏医学与药理学研究领域具有不可替代的标准化价值。

从细胞来源与命名背景来看，该细胞群体的核心代表 HepG2 细胞系，源自 1975 年从一位 5 岁男性肝癌患者的肝肿瘤组织中分离得到的细胞。该细胞系经体外培养筛选，展现出无限增殖能力与稳定的肝细胞功能表型，因后续在全球科研领域的广泛应用，逐渐成为这类细胞的典型代表（“张氏" 为早期研究中对该类肝细胞的通俗归类命名，核心对应 HepG2 等肝癌来源的肝细胞系）。与原代肝细胞相比，这类细胞的优势在于永生化特性 —— 通过肿瘤细胞自身的染色体突变（如端粒酶活性异常激活），打破了正常细胞的衰老周期，可在体外传代数百次仍保持稳定的形态与功能，无需频繁获取新鲜肝脏组织进行原代分离，大幅降低了实验成本与周期，同时保证了不同实验室、不同批次实验结果的重复性与可比性。

在核心生物学特性方面，这类细胞兼具 “肝癌细胞增殖优势" 与 “正常肝细胞功能特征"，是其在科研中广泛应用的关键基础。功能上，其保留了肝细胞的核心生理功能：一是肝脏代谢功能，细胞内表达多种肝脏特异性代谢酶，如细胞色素 P450 酶系（CYP450，包括 CYP1A2、CYP2C9、CYP3A4 等亚型），这类酶是药物、毒素在体内代谢的关键酶系，可模拟人体肝脏对药物的代谢过程，为药物代谢动力学研究提供模型；二是物质转运功能，细胞表面表达胆汁酸转运体、葡萄糖转运体等，能模拟肝细胞对营养物质、胆汁酸的摄取与排泄过程，可用于研究肝脏物质转运障碍相关疾病；三是病毒易感功能，对乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）等具有一定的易感性，可支持病毒在细胞内的复制与表达，为肝炎病毒感染机制研究提供载体。形态上，这类细胞在体外培养时呈上皮样形态，胞体多边形，细胞核大而明显，排列紧密时可形成类似肝脏小叶的结构，显微镜下易与其他肿瘤细胞区分；增殖特性上，其生长速率稳定，倍增时间约为 24-48 小时，培养过程中不易出现贴壁不牢或分化异常的情况，操作便利性高。

体外培养条件方面，这类细胞的培养体系相对简便，无需复杂的特殊添加物，适合实验室常规培养。基础培养基常选用高糖 DMEM 培养基（含 4.5g/L 葡萄糖），添加 10%-15% 胎牛血清以提供充足的氨基酸、生长因子等营养物质，满足细胞增殖需求；若需维持特定代谢酶活性（如 CYP450 酶系），可在培养基中添加低浓度的诱导剂（如ba比妥），提升酶的表达水平。培养环境需控制在 37℃恒温、5% CO₂浓度的培养箱中，培养基 pH 稳定在 7.2-7.4 之间，同时保证培养环境湿度在 50%-60%，防止培养基过度蒸发导致渗透压改变。细胞呈贴壁生长，接种后 24 小时内即可完成贴壁，当细胞融合度达到 80%-90% 时需及时传代 —— 传代时用 0.25% yi酶消化 3-5 分钟，待细胞间隙增大、形态变圆后，用含血清培养基终止消化，按 1:3-1:5 的比例接种至新鲜培养皿，避免细胞过度融合导致生长停滞或功能下降。需注意的是，虽为永生化细胞，但长期传代仍需定期检测细胞的功能稳定性（如 CYP450 酶活性检测）与遗传稳定性（如染色体核型分析），防止细胞因基因突变出现功能异常；此外，培养过程中需严格无菌操作，培养基中可添加 1% 青mei素 - 链mei素混合液预防细菌污染，定期通过 PCR 检测排查支原体污染，避免影响细胞代谢功能与实验结果准确性。

在科研应用价值上，这类细胞是肝脏相关研究领域的 “多功能标准化工具"，应用覆盖药物研发、病毒学研究、肝脏疾病机制解析等多个维度。在药物研发领域，其核心价值在于药物代谢与肝毒性评估：一方面，通过检测药物在细胞内的代谢产物，分析 CYP450 酶系对药物的代谢途径，预测药物在人体内的代谢规律，为药物剂型优化提供依据；另一方面，通过观察药物处理后细胞的活性变化、乳酸脱氢酶（LDH）释放量、氧化应激水平等指标，评估药物对肝细胞的毒性，筛选低肝毒性的候选药物，避免临床用药引发肝损伤（如药物性肝炎）。在病毒学研究中，这类细胞是肝炎病毒研究的重要载体：可用于 HBV、HCV 的体外培养，研究病毒基因组复制、病毒蛋白表达及病毒颗粒组装过程，同时可作为抗病du药物筛选模型，检测候选药物（如核苷类似物、干扰素）对病毒复制的抑制效果，为肝炎治疗药物开发提供实验支持。在肝脏疾病机制研究中，可通过基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）改造细胞，模拟肝脏疾病相关的基因缺陷（如肝硬化相关的 ATZ 基因突变、肝癌相关的 p53 基因突变），研究基因突变对肝细胞代谢、增殖功能的影响，解析疾病发生的分子通路；同时，可通过构建细胞共培养模型（如与肝星状细胞共培养），研究肝脏炎症、纤维化的发生发展过程，为肝脏疾病的治疗靶点筛选提供参考。此外，在食品安全与环境毒素研究中，这类细胞可用于检测食品添加剂、环境污染物（如黄qu霉素、重金属）对肝脏的毒性，评估其潜在健康风险，为制定安全标准提供实验数据。