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更新时间：2025-10-29
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NCI-H838人非小细胞肺癌细胞
NCI-H838人非小细胞肺癌细胞是肺癌研究领域中针对非小细胞肺癌（NSCLC）的重要肿瘤细胞模型，源自人肺腺癌组织（非小细胞肺癌主要亚型），经体外分离、纯化及长期传代驯化建立。该细胞完整保留非小细胞肺癌的核心恶性特征，如快速增殖能力、侵袭转移潜能及亚型特异性分子表型，且体外培养稳定性高，传代 40 代以内仍维持肺癌细胞的病理属性，成为研究非小细胞肺癌发病机制、肿瘤侵袭转移、抗肿瘤药物筛选及治疗敏感性评估的核心实验载体，为非小细胞肺癌的科研突破与临床治疗方案优化提供关键支撑。
一、核心生物学特性
（一）组织来源与细胞属性
NCI-H838 细胞源自人肺腺癌组织，属于非小细胞肺癌中的常见亚型，与临床患者肿瘤细胞的病理特征、分子谱高度契合。其核心优势体现在三方面：一是亚型特异性强，保留肺腺癌典型的腺管样分化特征与恶性表型，可模拟体内肿瘤在肺部微环境中的生长、增殖及远处转移过程；二是分子特征鲜明，高表达非小细胞肺癌相关标志物（如 CK7、TTF-1），且存在基因异常（如 EGFR 野生型、KRAS 野生型），与临床中无驱动基因突变的肺腺癌患者分子特征一致，适合广谱机制研究；三是培养适应性好，体外增殖稳定，对培养基成分要求宽松，无需复杂生长因子即可维持活性，实验重复性达 90% 以上，适合大规模实验操作。
（二）形态与生长特征
体外培养时，NCI-H838 细胞以贴壁生长为主，呈现典型的肺腺癌细胞形态特征：细胞呈多边形或短梭形，排列松散无明显极性，胞质丰富且可见细小颗粒（为细胞内的分泌颗粒或细胞器聚集，与腺癌细胞功能相关）；细胞核呈圆形或椭圆形，核质比高，核仁清晰（1-2 个），染色质分布不均，核分裂象常见（倍增时间约 48-60 小时），体现肿瘤细胞的活跃增殖特性。
细胞生长无明显 “接触抑制"，当汇合度达 90% 以上时仍可继续增殖，部分区域形成多层细胞堆积；常规接种密度以 3×10⁴-5×10⁴ cells/cm² 为宜，接种后 24 小时开始贴壁，48 小时贴壁率达 90% 以上，72-96 小时进入对数生长期，120 小时左右汇合度可达 85%-90%，需及时传代以避免细胞过度密集导致活性下降（凋亡率超 10%）。
（三）分子表型与恶性功能特性
分子层面，NCI-H838 细胞呈现非小细胞肺癌（肺腺癌）特异性表型：一是高表达肺腺癌标志物，如细胞角蛋白 7（CK7，阳性率≥90%）、甲状腺转录因子 1（TTF-1，阳性率≥85%），可通过免疫荧光、Western blot 精准鉴定细胞身份；二是异常表达肿瘤相关分子，如基质金属蛋白酶 2/9（MMP-2/9，促进肿瘤侵袭）、血管内皮生长因子（VEGF，促进肿瘤血管生成）、Bcl-2（抗凋亡蛋白，维持肿瘤细胞存活）；三是存在典型遗传特征，无 EGFR、KRAS 等常见驱动基因突变，但其细胞周期调控基因（如 p53）存在异常表达，这些分子特征是其恶性表型的核心基础。
功能上，该细胞具备非小细胞肺癌的关键恶性功能：一是强侵袭转移能力，体外 Transwell 实验中，细胞穿过基质胶的侵袭率达 40%-55%，划痕实验中 24 小时划痕愈合率超 70%，可模拟肺癌细胞突破基底膜、向周围组织浸润的过程；二是锚定非依赖性生长能力，软琼脂克隆形成实验中克隆形成率达 30%-40%，显著高于正常肺上皮细胞，体现其恶性转化特性；三是缺氧适应能力，在低氧环境（2% O₂）下，细胞可通过上调 HIF-1α 表达维持增殖，模拟体内肿瘤缺氧微环境中的存活机制。
二、体外培养与操作规范
（一）基础培养体系配置
NCI-H838 细胞对培养条件要求中等，需针对性配置培养基以维持其恶性特征与功能：
培养基选择：优先使用RPMI-1640 培养基（含 25mM HEPES 缓冲液、1mM 丙酮酸钠），该培养基能更好支持肺腺癌细胞的生长与代谢；若使用 DMEM 培养基，需额外添加 1% 非必需氨基酸，否则细胞增殖速率会下降 20% 以上；
血清与添加剂：添加 10%-15% 胎牛血清（需筛选低内毒素、高营养批次，内毒素含量＜5EU/mL，避免刺激细胞过度分泌炎症因子），加入 1% 抗菌试剂（青mei素 - 链mei素混合液）预防细菌污染；无需额外添加生长因子，细胞可通过自分泌维持基础增殖；
培养环境：温度控制在 37℃±0.5℃，CO₂浓度维持 5%±0.2%，湿度保持 95%±2%，pH 稳定在 7.2-7.4，渗透压 280-320mOsm/kg；使用普通细胞培养瓶（无需涂层，细胞贴壁能力较强），建议每 2-3 天更换一次培养基，更换时沿培养瓶壁缓慢加入，避免冲刷损伤贴壁细胞。
（二）传代与功能维持操作
传代时机：当细胞汇合度达 85%-90% 时需及时传代（通常每 4-5 天一次），避免过度汇合导致细胞老化（表现为细胞体积增大、增殖减缓）。传代比例按 1:3-1:5 稀释，稀释比例可根据实验需求调整 —— 快速扩增选 1:3，维持细胞状态选 1:5。
传代步骤：
弃去旧培养基，用无菌 PBS 轻柔冲洗细胞表面 2 次（动作缓慢，避免损伤贴壁细胞）；
加入含 0.02% EDTA 的消化液（25cm² 培养瓶加 1mL），37℃孵育 2-3 分钟（肺腺癌细胞贴壁力中等，消化时间需严格控制），显微镜下观察到细胞边缘收缩、间隙增大时，立即加入 2-3 倍体积含血清培养基终止消化；
用移液器轻轻吹打培养瓶底部（力度适中，避免产生气泡破坏细胞），使细胞wan全脱落并分散为单个细胞，收集细胞悬液后离心（1000×g，5 分钟），弃上清后用新鲜培养基重悬，按预设比例接种至新培养瓶。
功能维持要点：长期传代易导致细胞侵袭能力减弱与标志物表达下降，需每 8-10 代检测一次 MMP-9 表达（确保阳性率≥80%）与 Transwell 侵袭率（确保≥40%）；若功能下降，可在培养基中添加 5ng/mL EGF（表皮生长因子，激活肿瘤增殖与侵袭信号）培养 24 小时，促进功能恢复；同时避免频繁更换血清批次，每次更换后需适应培养 2-3 代，待细胞增殖与侵袭功能稳定后再用于实验。
（三）冻存与复苏要点
冻存准备：选择对数生长期、功能正常的细胞（活力≥90%，CK7 阳性率≥85%），冻存液按 “10% DMSO+20% 胎牛血清 + 70% RPMI-1640 培养基" 配制，全程在冰浴中操作，DMSO 缓慢滴加并轻柔混匀，防止温度骤降导致细胞结冰损伤。
冻存流程：将细胞消化为单细胞悬液后离心（1000×g，5 分钟），弃上清；用预冷冻存液重悬细胞，调整浓度为 8×10⁶-1×10⁷ cells/mL（高于普通细胞冻存浓度，提升复苏成功率），分装至冻存管；采用程序降温法：4℃放置 30 分钟→-20℃放置 1 小时→-80℃放置 12 小时→转入液氮长期保存，也可使用程序降温盒直接置于 - 80℃，简化操作流程。
复苏操作：从液氮取出冻存管后，立即放入 37℃水浴快速解冻（60-90 秒内wan全融化）；将细胞悬液缓慢加入 10 倍体积预热的含血清培养基，轻轻混匀后离心（1000×g，5 分钟）去除 DMSO；用新鲜培养基重悬细胞并接种至培养瓶，培养 24 小时后更换培养基，去除死细胞与残留 DMSO；复苏后 48 小时细胞活力可恢复至 85% 以上，72 小时后需检测 CK7 表达与增殖能力，确保无显著损伤，一周后可正常开展实验。
三、主要研究应用场景
（一）非小细胞肺癌机制研究
NCI-H838 细胞是解析非小细胞肺癌（肺腺癌）恶性进展机制的核心工具：
增殖信号通路研究：通过 Western blot 检测细胞中 PI3K/Akt、MAPK/ERK 等增殖相关信号通路蛋白的磷酸化水平，明确通路激活状态；例如，NCI-H838 细胞中 Akt 磷酸化水平较正常肺上皮细胞高 7-9 倍，抑制 Akt 活性后，细胞增殖率下降 45% 以上，证实该通路在肺癌增殖中的关键作用；
侵袭转移机制研究：通过 RNA 干扰技术敲除 MMP-9 基因，观察细胞侵袭能力与划痕愈合率变化，明确基因对肺癌转移的调控作用；敲除 MMP-9 后，Transwell 侵袭率下降 60%，证实其为肺癌侵袭的关键效应分子。
（二）抗肿瘤药物筛选与敏感性评估
依托其临床关联性，NCI-H838 细胞广泛用于非小细胞肺癌药物研发：
广谱抗肿瘤药物筛选：将临床常用抗肿瘤药物与细胞共培养，通过 CCK-8 法检测细胞增殖抑制率，计算 IC50 值（半数抑制浓度），评估药物敏感性；例如，某抗微管药物对 NCI-H838 细胞的 IC50 约为 10-15nM，为临床用药剂量选择提供参考；
靶向药物研发：针对细胞高表达的靶点（如 VEGF、MMP-9），将候选靶向药物与细胞共培养，检测增殖抑制、凋亡诱导及侵袭抑制效果；例如，VEGF 抑制剂处理后，细胞血管生成相关基因表达下降 50%，体外小管形成实验中血管样结构减少 40%，提示其抗血管生成作用。
（三）肿瘤微环境与耐药机制研究
NCI-H838 细胞的缺氧适应特性，使其成为肿瘤微环境与耐药研究的理想模型：
缺氧微环境研究：将细胞置于低氧环境（2% O₂）培养，检测 HIF-1α 表达、糖代谢相关基因（如 GLUT1）变化，分析缺氧对肺癌细胞代谢重编程的影响；低氧培养后，GLUT1 表达升高 3 倍，细胞糖酵解速率提升 50%，证实缺氧诱导的代谢适应机制；
耐药模型构建与逆转研究：长期低浓度药物诱导 NCI-H838 细胞，构建耐药株，对比耐药株与敏感株的基因表达差异（如通过测序筛选耐药相关基因）；耐药株中 ABC 转运蛋白表达量升高 8 倍，添加 ABC 转运蛋白抑制剂后，耐药株对药物的敏感性恢复 60%，为临床逆转耐药提供实验依据。
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