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在细胞培养领域,永生化人肺成纤维细胞是研究肺部疾病、细胞衰老和肿瘤机制的珍贵模型。这些细胞突破了正常细胞的增殖极限,实现了“永生",为科学家们提供了深入探究细胞奥秘的钥匙。
正常细胞的分裂次数受限于 Hayflick 极限,随着分裂次数增加,端粒逐渐缩短,最终导致细胞衰老和死亡。而永生化人肺成纤维细胞通过激活端粒酶,延长端粒长度,成功突破这一限制,获得了无限增殖的能力。这一转变往往与特定基因的改变有关,如 HPV E6/E7 基因的表达,它们能够干扰细胞周期调控,使细胞周期停滞在 S 期,加速细胞分裂。
端粒酶是一种能够延长端粒的酶,在正常体细胞中活性较低。但在永生化人肺成纤维细胞中,端粒酶被重新激活,成为细胞永生化的关键因素。端粒酶的激活不仅延长了端粒,还稳定了基因组,减少了细胞在分裂过程中的基因损伤,为细胞的持续增殖提供了保障。
尽管端粒酶的激活为细胞永生化奠定了基础,但永生化人肺成纤维细胞的基因组并非稳定。在长期培养过程中,这些细胞可能会积累各种基因突变,导致基因组不稳定性增加。这种不稳定性可能会影响细胞的表型和功能,甚至引发细胞的恶性转化。因此,在使用永生化人肺成纤维细胞进行研究时,需要密切关注其基因组状态,以确保实验结果的准确性和可靠性。
永生化人肺成纤维细胞的细胞周期调控发生了显著变化。与正常细胞相比,这些细胞在 G1 期的停留时间缩短,S 期延长,使得细胞能够更快地进入 DNA 合成阶段,加速细胞分裂。这种细胞周期的重塑与端粒酶的激活、基因组的不稳定性以及细胞周期相关蛋白的表达变化密切相关,共同推动了细胞的永生化进程。