U-87人脑星形胶质母细胞瘤源自人脑星形胶质母细胞瘤组织，呈上皮样贴壁生长，具强侵袭性，是研究脑胶质瘤发病机制、侵袭转移及抗脑肿瘤药物筛选的重要模型。

U-87人脑星形胶质母细胞瘤

U-87人脑星形胶质母细胞瘤是研究脑胶质瘤（尤其是高级别星形胶质母细胞瘤）生物学特性、发病机制及抗脑肿瘤药物研发的核心体外模型，源自人脑星形胶质母细胞瘤组织，经体外分离培养与鉴定后，保留了星形胶质母细胞瘤的恶性核心特征，兼具强侵袭性、血管生成能力及脑肿瘤微环境适应性，为脑胶质瘤侵袭转移机制解析、分子靶点筛选及药物血脑屏障穿透性评估提供了可靠实验材料，在神经肿瘤学基础研究与临床转化领域应用广泛且科研价值突出。

从细胞来源与生物学特性来看，该细胞系于 1966 年从一位 53 岁女性星形胶质母细胞瘤患者的手术肿瘤组织中分离建立，属于 WHO IV 级高级别脑胶质瘤细胞系，病理表型贴近临床胶质母细胞瘤的典型特征。在形态上，U-87 人脑星形胶质母细胞瘤细胞呈典型的星形胶质细胞样形态，胞体大小不均（直径约 15-25μm），多为不规则星形或多边形，细胞核大而深染，核仁明显（1-2 个），染色质呈粗颗粒状分布，部分细胞可见多核或核分裂象（体现恶性增殖特征），细胞质丰富且含大量纤细的胞质突起（模拟星形胶质细胞的形态特征），体外贴壁培养时呈 “星网状" 或不规则聚集生长，无明显接触抑制现象，这一形态与临床胶质母细胞瘤组织中肿瘤细胞的异质性特征高度吻合，便于通过光学显微镜观察判断细胞生长状态与恶性程度。在分子特征与功能方面，U-87 细胞表达星形胶质细胞与胶质母细胞瘤特异性标志物：如星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白（GFAP，胶质细胞特异性中间丝蛋白）、S100β（钙结合蛋白），胶质母细胞瘤恶性相关标志物（如基质金属蛋白酶 MMP-2、MMP-9，参与肿瘤侵袭；血管内皮生长因子 VEGF，促进肿瘤血管生成；表皮生长因子受体 EGFR，常见突变靶点）；其核心特性是强侵袭性与脑微环境适应性—— 体外 Transwell 实验显示，该细胞可高效穿透人工基底膜与脑微血管内皮细胞屏障，模拟胶质母细胞瘤的脑内浸润过程；动物实验中，将其接种至裸鼠脑内可形成原位移植瘤，且肿瘤生长模式与临床胶质母细胞瘤的浸润性生长高度一致，同时可诱导宿主脑组织形成新生血管，为肿瘤生长提供营养支持。

在培养条件与操作要点方面，U-87 人脑星形胶质母细胞瘤细胞对培养环境要求精细，需注意维持其恶性表型与脑肿瘤相关功能。培养基推荐使用含 10%-15% 胎牛血清（FBS，需选择无支原体、低内毒素的优质血清，避免血清成分干扰细胞侵袭能力）的 DMEM 高糖培养基，若需模拟脑肿瘤微环境，可添加低浓度脑源性神经营养因子（BDNF，10ng/mL）或胶质细胞源性神经营养因子（GDNF，5ng/mL），维持细胞神经源性特征；培养环境需严格控制在 37℃、5% CO₂的恒温培养箱中，CO₂浓度可稳定培养基 pH 值在 7.2-7.4 的适宜范围，同时需保证培养箱内相对湿度≥95%（避免培养基蒸发导致渗透压改变，影响细胞突起形成）。传代操作时，需密切观察细胞融合度，当细胞融合度达到 80%-90% 时进行传代（过度融合易导致细胞分化或侵袭能力下降），传代前先用磷酸盐缓冲液（PBS）轻轻清洗细胞 2 次（避免用力冲洗破坏细胞突起），加入 0.25% 消化试剂，37℃孵育 3-5 分钟（因细胞含大量胞质突起，贴壁较牢固，消化时间需充分），待细胞间隙明显增大、星形细胞收缩变圆时，立即加入含血清的培养基终止消化，轻轻吹打细胞使其分散成单细胞悬液（避免过度吹打导致细胞突起断裂），按 1:3-1:5 的比例接种至新培养瓶中。培养过程中需每 2-3 天更换一次培养基，及时清除代谢废物（如乳酸、氨）；同时需严格遵守无菌操作规范，所有试剂使用前经 0.22μm 滤膜过滤除菌，每 1-2 周通过 PCR 法检测细胞是否存在支原体污染（支原体污染会干扰细胞信号通路，影响侵袭能力与血管生成相关因子分泌），确保细胞培养稳定性。在细胞冻存与复苏方面，冻存液建议使用含 10% 二甲基亚砜（DMSO）、20% 胎牛血清的 DMEM 高糖培养基，将细胞浓度调整为 1×10⁶-2×10⁶个 /mL，按梯度降温法处理：4℃放置 30 分钟→-20℃放置 1 小时→-80℃过夜→次日转入液氮长期保存；复苏时需将冻存管迅速放入 37℃水浴锅，持续轻轻摇晃至细胞悬液wan全融化（约 1-2 分钟，避免 DMSO 长时间接触细胞导致损伤），立即加入 10 倍体积的新鲜培养基稀释 DMSO，1000rpm 离心 5 分钟后弃上清，用培养基重悬细胞接种，复苏后 24 小时观察细胞贴壁率（通常要求≥80%），并通过免疫荧光检测 GFAP 表达验证细胞身份，确保细胞功能正常。

在功能特点与科研应用领域，U-87 人脑星形胶质母细胞瘤细胞凭借其强侵袭性、脑微环境适应性及临床相关性，被广泛应用于脑胶质瘤机制研究、分子靶点筛选及抗脑肿瘤药物研发等方面。在机制研究中，该细胞是解析胶质母细胞瘤恶性进展的核心工具 —— 研究人员可通过检测细胞中异常激活的信号通路（如 PI3K-AKT、MAPK/ERK、EGFR 通路），分析基因突变（如 EGFRvIII 突变、IDH1 突变）对细胞增殖、侵袭的影响，明确胶质母细胞瘤的分子致病机制；同时，利用其体外侵袭模型，可研究 MMPs、VEGF 等分子在肿瘤脑内浸润与血管生成中的调控作用，例如通过基因沉默技术抑制 MMP-2 表达，观察细胞穿透脑微血管内皮细胞的能力变化，为靶向抑制胶质母细胞瘤脑内转移提供理论依据。

在分子靶点筛选方面，U-87 细胞可用于挖掘胶质母细胞瘤的潜在治疗靶点 —— 因该细胞高表达 EGFR 等常见靶点，可通过药物干预或基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）调控靶点表达，观察细胞生物学行为的变化，验证靶点的必要性；例如，研究发现抑制 EGFR 活性可显著降低 U-87 细胞的增殖与侵袭能力，为 EGFR 靶向药物（如吉非ti尼）用于胶质母细胞瘤治疗提供了实验依据；同时，通过转录组测序技术，可筛选 U-87 细胞中特异性高表达的长链非编码 RNA（lncRNA）或微小 RNA（miRNA），分析其对胶质母细胞瘤恶性表型的调控作用，为开发新型分子靶点提供方向。

在药物研发方面，U-87 细胞是抗胶质母细胞瘤药物体外评价的重要模型：针对药物血脑屏障穿透性评估，可构建 U-87 细胞与脑微血管内皮细胞共培养的血脑屏障模型，检测药物穿透屏障后对 U-87 细胞的抑制效果，筛选具有血脑屏障穿透能力的候选药物；针对靶向药物，可通过 Western blot 检测药物对靶蛋白（如 EGFR、AKT）磷酸化水平的影响，通过 Transwell 实验检测药物对细胞侵袭的抑制效果，验证药物靶向活性；同时，可用于构建药物耐药细胞株（如长期低剂量药物处理），分析耐药相关基因（如 ABCG2、MGMT）的表达变化，为逆转胶质母细胞瘤药物耐药提供策略。

在动物模型构建方面，U-87 细胞可用于建立胶质母细胞瘤体内移植模型 —— 将细胞立体定向接种至裸鼠脑内（模拟原位胶质母细胞瘤），通过磁共振成像（MRI）监测肿瘤生长，评估药物的体内抗脑肿瘤效果与安全性；同时，可构建荧光素酶标记的 U-87 细胞模型，通过活体成像技术动态观察肿瘤侵袭与转移过程，为胶质母细胞瘤的精准治疗研究提供体内实验平台。

综上所述，U-87 人脑星形胶质母细胞瘤细胞凭借其与临床胶质母细胞瘤的高度一致性、稳定的恶性特征及科研适用性，成为神经肿瘤学研究领域的核心工具，为推动胶质母细胞瘤机制解析、分子靶点筛选及抗脑肿瘤药物研发发挥关键作用，尤其在高级别胶质母细胞瘤的难治性问题研究中具有不可替代的价值，未来在精准神经肿liu治疗与脑肿瘤微环境调控研究中仍将保持广泛应用。