HS 683人脑胶质瘤细胞源自人脑胶质瘤组织，贴壁生长呈星形，具恶性增殖与侵袭特性，可用于胶质瘤发病机制、侵袭转移及耐药研究，也为抗胶质瘤药物筛选提供体外模型。

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更新时间：2025-11-11

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HS 683人脑胶质瘤细胞

一、细胞基本生物学特性

HS 683人脑胶质瘤细胞源自人脑胶质瘤组织（病理类型为低级别星形细胞瘤，取自中枢神经系统原发肿瘤灶），经体外原代分离、纯化及传代培养建立细胞株，是研究人类脑胶质瘤恶性生物学行为、发病机制及抗胶质瘤药物研发的核心体外模型。其完整保留了脑胶质瘤细胞的核心恶性特征与脑特异性表型，在模拟肿瘤增殖、脑内侵袭及微环境适应方面表现稳定，广泛应用于神经肿瘤学、分子神经生物学、药理学及临床转化医学研究领域。

形态上，该细胞呈典型星形胶质细胞瘤细胞形态，常规培养状态下以不规则星形、梭形为主，部分细胞呈多边形（胞体长 15-25μm，宽 10-18μm）；胞质丰富呈嗜酸性，富含胶质纤维酸性蛋白（GFAP）相关细丝（为胶质细胞特征性结构），部分细胞存在胞质突起（模拟神经胶质细胞的形态特征）；细胞核大而不规则，位于细胞中央或偏心位，核仁明显（1-2 个），染色质分布不均（呈细颗粒状），核分裂象可见（正常培养条件下分裂象比例约 3%-5%）。体外培养以贴壁生长为核心特性，细胞接种后 36-48 小时内完成贴壁，初期排列疏松且突起相互连接，随培养时间延长逐渐融合形成单层，存在轻度重叠生长现象（无严格接触抑制，体现恶性特征）；常规培养条件下可稳定传代，增殖速率中等，倍增时间约 48-60 小时，传代后 72 小时内可恢复正常增殖活性。

功能特性方面，HS 683 人脑胶质瘤细胞具备脑胶质瘤细胞的三大核心功能：一是恶性增殖能力，细胞周期调控异常（G1 期细胞比例降低，S 期比例升高至 28% 以上），可在含 5% 血清的培养基中维持稳定增殖（适应脑内低营养微环境特性），对葡萄糖剥夺具一定耐受性（葡萄糖浓度降至 2g/L 时，增殖率仅下降 20% 左右）；二是脑内侵袭潜能，细胞可分泌基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9，降解脑内基底膜与神经胶质界膜），Transwell 侵袭实验中 24 小时穿膜细胞数达 60-90 个 / 视野，划痕实验中 48 小时划痕愈合率达 65% 以上，可模拟体内胶质瘤细胞沿神经纤维束侵袭扩散的过程；三是脑微环境适应能力，细胞高表达脑特异性黏附分子（如整合素 αvβ3、神经细胞黏附分子 NCAM），可与脑内血管内皮细胞、星形胶质细胞相互作用，适应中枢神经系统的特殊微环境（如低氧、高渗透压）。

分子表型上，该细胞高表达脑胶质瘤相关标志物：胶质纤维酸性蛋白（GFAP，阳性率≥90%，为星形胶质细胞特征标志物）、波形蛋白（Vimentin，阳性率 100%，反映间质表型）、癌胚抗原（CEA，阳性率约 50%-60%），其中 GFAP⁺Vimentin⁺双阳性表型是其身份鉴定的核心依据；同时表达恶性肿瘤相关蛋白，包括增殖相关蛋白（Ki-67，阳性率≥70%）、侵袭相关蛋白（MMP-2、MMP-9）、血管生成相关蛋白（血管内皮生长因子 VEGF，促进肿瘤血管形成）；细胞内存在脑胶质瘤相关异常激活的信号通路：PI3K/Akt/mTOR 通路（调控细胞存活与代谢）、EGFR/MEK/ERK 通路（促进增殖与侵袭）、HIF-1α 通路（适应脑内低氧环境，调控血管生成）；染色体核型为非整倍体（染色体数目 47-51 条，存在 10 号染色体缺失、17 号染色体扩增等胶质瘤典型核型异常），与临床脑胶质瘤患者肿瘤细胞的分子特征高度一致，确保实验结果的临床相关性。

二、体外培养关键条件

HS 683 人脑胶质瘤细胞的体外培养需模拟中枢神经系统微环境特征，精准控制营养与环境参数，兼顾增殖需求与恶性表型维持：

培养基选择：增殖阶段优先使用 DMEM/F12 混合培养基（1:1 比例），添加 10% 胎牛血清（FBS，需选择低内毒素≤5 EU/mL 产品）、1% 非必需氨基酸（NEAA）、2mM L - 谷an酰胺替代物，培养基 pH 值控制在 7.2-7.4，渗透压维持在 300-320 mOsm/kg（模拟脑内高渗透压环境）；若需诱导特定功能状态（如低氧模型，可在 5% CO₂+1% O₂环境中培养 48 小时，HIF-1α 表达量提升 2 倍以上；侵袭增强模型，可添加 5ng/mL TGF-β1）；开展药物干预实验时，需使用无血清培养基，药物作用时间为 48-72 小时（适应胶质瘤细胞慢增殖特性）。

培养环境参数：温度稳定维持在 37℃（±0.5℃），CO₂浓度控制在 5%（±0.3%），相对湿度 95% 以上；低氧环境培养（模拟脑内肿瘤低氧微环境）时，O₂浓度控制在 1%-3%，低氧培养超过 72 小时会导致细胞凋亡率升高（需根据实验目的调整时长）；温度波动超过 ±1℃会导致细胞突起回缩、增殖速率下降 30% 以上，CO₂浓度异常会改变培养基 pH 值，影响细胞黏附与存活。

传代操作要点：细胞融合度达 75%-85% 时需及时传代（避免过度融合导致侵袭表型减弱），操作步骤如下：用无菌 PBS 轻柔清洗细胞 2 次，加入细胞消化液（覆盖培养皿底部），37℃孵育 2-3 分钟（显微镜下观察到细胞间隙增大、形态变圆即可终止），立即加入含血清培养基（体积为消化液的 5 倍）中和，轻柔吹打形成单细胞悬液（避免用力过猛破坏细胞突起），按 1:3 比例接种至新培养皿；传代过程中需注意，消化时间不宜过长（超过 4 分钟会导致细胞活性下降至 75% 以下），吹打次数控制在 5-8 次（减少细胞损伤）。

关键注意事项：细胞对血清质量敏感，需选择批次间一致性高的胎牛血清（同一实验使用同一批次），劣质血清会导致 GFAP 表达量下降 40%、侵袭能力减弱 50%；培养器皿无需额外包被（细胞可通过自身黏附分子贴壁），但需避免使用含表面活性剂的培养皿（影响细胞突起生长）；培养基需每 3-4 天更换 1 次（因细胞代谢产生的乳酸易积累，导致 pH 值下降），更换时沿壁缓慢加入（避免冲击细胞）。

三、核心科研应用领域

依托与临床脑胶质瘤细胞的高度相似性及脑特异性特征，HS 683 人脑胶质瘤细胞在科研领域具有重要价值：

脑胶质瘤恶性机制研究：可用于解析胶质瘤增殖、侵袭及微环境适应的分子机制，如探索 EGFR 抑制剂对细胞增殖的抑制作用（抑制剂处理后 Ki-67 阳性率下降至 30% 以下）、MMP-9 沉默对侵袭能力的影响（穿膜细胞数减少 60% 以上）、HIF-1α 通路在低氧适应中的调控作用（沉默 HIF-1α 后 VEGF 分泌量减少 70%）；通过基因编辑技术（siRNA、CRISPR/Cas9）研究胶质瘤驱动基因（如 EGFR、PTEN）的功能，为明确脑胶质瘤发病机制提供实验依据。

脑胶质瘤疾病模型构建：可构建多种临床相关模型：①低氧适应模型（1%-3% O₂培养，模拟脑内肿瘤低氧微环境），用于研究低氧诱导的耐药与侵袭增强机制；②侵袭转移模型（Transwell 筛选高侵袭亚株，穿膜细胞数≥100 个 / 视野），用于分析转移相关基因表达；③血管生成模型（与脑微血管内皮细胞共培养，观察肿瘤细胞诱导的血管样结构形成）；通过检测模型中标志物（如 HIF-1α、VEGF、MMP-9）的表达变化，为胶质瘤诊断与治疗靶点筛选提供基础。

抗胶质瘤药物筛选与评价：可用于高通量筛选抗脑胶质瘤候选药物，涵盖多种类型：①靶向药物（如 EGFR 抑制剂、PI3K 抑制剂），通过 MTT 法检测增殖抑制率、Western Blot 检测靶点磷酸化水平，评价药物作用效果；②中药活性成分（如丹参酮、姜黄素），通过 Transwell 实验检测侵袭抑制作用（丹参酮浓度为 15μM 时，穿膜细胞数减少 55%）；③血脑屏障穿透性药物（如小分子抑制剂），可结合血脑屏障体外模型（与脑微血管内皮细胞共培养），评价药物穿透能力与抗肿瘤活性；同时可用于药物安全性评价，检测药物对正常脑细胞（如神经元、星形胶质细胞）的毒性，为临床用药提供参考。

脑胶质瘤诊断与预后研究：可用于挖掘胶质瘤诊断标志物，如通过转录组学技术筛选 HS 683 细胞与正常星形胶质细胞的差异表达基因（如 miR-21、lncRNA H19，表达量显著升高），验证其作为血清或脑脊液诊断标志物的价值；通过检测细胞中耐药相关基因（如 ABCG2）、侵袭相关基因（如 Twist1）的表达水平，分析其与临床患者预后（如生存期、复发率）的相关性，为胶质瘤患者个体化治疗方案制定提供依据；还可用于肿瘤疫苗研发，通过修饰细胞表面抗原，构建肿瘤疫苗候选物，评估其诱导抗肿瘤免疫反应的能力。

四、质量控制与使用注意事项

（一）质量控制标准

合格的 HS 683 人脑胶质瘤细胞需满足以下指标：

细胞活力：台盼蓝染色法检测活力≥88%（死细胞比例 < 12%）；

微生物污染检测：PCR 法或培养法检测无细菌、真菌、支原体、病毒（如 HIV、HBV、EBV）污染；

身份鉴定：①免疫荧光染色验证 GFAP⁺Vimentin⁺CEA⁺表型，阳性率≥85%；②STR 分型检测与标准 HS 683 细胞图谱一致性≥95%（避免交叉污染）；

功能指标：①增殖特性：倍增时间稳定在 48-60 小时，Ki-67 阳性率≥70%；②侵袭能力：Transwell 实验 24 小时穿膜细胞数≥60 个 / 视野；③标志物表达：GFAP 免疫印迹条带清晰，表达量稳定；

核型分析：染色体数目 47-51 条，存在胶质瘤典型核型异常（如 10 号染色体缺失）。

（二）使用注意事项

培养操作：①细胞培养需在生物安全柜中进行（符合生物安全二级标准），操作前后用 75% 乙醇消毒台面；②避免频繁移动培养皿（震动会导致细胞突起断裂，影响侵袭实验结果）；③长期培养需每 3 个月复苏一次早期传代细胞（如 P10-P15 代），避免表型漂移（如侵袭能力减弱）；

功能实验要点：①开展侵袭实验时，Transwell 小室需用 Matrigel 胶（浓度 40μg/mL）包被，37℃孵育 6 小时使其凝固（模拟脑内基底膜结构）；②低氧模型构建需使用三气培养箱（精准控制 O₂浓度），避免低氧程度不足导致实验偏差；③药物筛选实验需设置血脑屏障模拟组（与脑微血管内皮细胞共培养），更贴近体内用药场景；

细胞冻存与复苏：①冻存需选择对数生长期细胞（活力≥90%），冻存液配方为 DMEM/F12 培养基 + 10% DMSO+20% FBS，采用梯度降温法（4℃ 30 分钟→-20℃ 2 小时→-80℃过夜→液氮保存）；②复苏时在 37℃水浴中 1 分钟内快速融化，立即加入 5 倍体积含血清培养基，1000rpm 离心 5 分钟弃上清，接种后静置 72 小时待细胞恢复活性（避免复苏后立即传代）；