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更新时间：2025-10-28
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NTERA-2人恶性多发性畸胎瘤细胞
NTERA-2人恶性多发性畸胎瘤细胞是兼具胚胎干细胞特性与恶性肿瘤属性的独特细胞模型，源自 22 岁男性患者的睾丸恶性多发性畸胎瘤组织，于 1980 年被成功分离建立。该细胞完整保留畸胎瘤细胞的核心特征 —— 可分化为外胚层、中胚层、内胚层来源的多种细胞类型，同时具备恶性肿瘤细胞的增殖活性与致瘤性，在胚胎发育机制解析、畸胎瘤发病机制研究及抗肿瘤药物筛选中占据关键地位，为基础医学与临床转化研究提供了重要实验载体。
一、核心生物学特性
（一）来源与病理特征关联
NTERA-2 细胞源自临床确诊的睾丸恶性多发性畸胎瘤，与该类型肿瘤的病理特征高度契合。细胞携带畸胎瘤常见的染色体异常，如染色体数目变异（多为亚三倍体）与结构重排，同时高表达胚胎干细胞相关标志物（如 Oct4、Sox2、Nanog），这些标志物的表达水平与细胞分化潜能呈正相关，是判断细胞干性的重要依据。此外，细胞可分泌胚胎发育相关细胞因子（如 BMP-4、FGF-2），模拟体内早期胚胎的生长微环境，为其多向分化能力提供分子基础，同时也解释了畸胎瘤组织中多种细胞类型混杂的病理现象。
（二）形态与生长特性
体外培养时，未分化的 NTERA-2 细胞呈典型上皮样贴壁生长，细胞形态为圆形或多边形，胞质丰富且透明，细胞核大而圆润，核仁明显（1-2 个），染色质呈疏松网状，分裂象频繁（倍增时间约 36-48 小时），形成密集的细胞克隆（克隆边缘清晰，呈铺路石样排列）。
分化诱导后，细胞形态随分化方向发生显著变化：向神经细胞分化时，细胞伸出长梭形突起，形成类似神经元的轴突与树突结构；向肌肉细胞分化时，细胞呈长梭形并出现多核融合现象；向上皮细胞分化时，细胞维持多边形形态但胞质内出现黏液样颗粒。细胞增殖能力受分化状态调控，未分化细胞增殖活跃，分化后增殖速率显著下降（倍增时间延长至 72-96 小时），传代 50 代以内可维持稳定的分化潜能与恶性表型。
（三）分子表型与功能特征
分子层面，NTERA-2 细胞呈现 “干性 + 恶性" 的双重分子特征：一是高表达胚胎干细胞表面标志物，如阶段特异性胚胎抗原 - 3（SSEA-3）、SSEA-4 及肿瘤相关糖蛋白 - 72（TAG-72），其中 SSEA-4 阳性率达 90% 以上，可通过免疫荧光染色验证细胞身份；二是表达分化相关调控因子，如视huang酸受体（RARα、RARβ），对诱导分化信号（如视huang酸）高度敏感，在 10μM 视huang酸作用下，7-10 天即可实现 50% 以上的细胞分化，且分化方向可通过调控诱导条件精准控制；三是具备恶性肿瘤细胞的功能特征，如体外侵袭能力（Transwell 实验中穿膜细胞数是正常成纤维细胞的 6-8 倍）、体内致瘤性（裸鼠皮下接种 1×10?个细胞，2-3 周可形成直径 1-1.5cm 的肿瘤，且肿瘤组织中可见多胚层分化结构）。
二、体外培养与操作规范
（一）基础培养体系配置
NTERA-2 细胞对培养条件要求较高，需精准控制营养成分与环境参数以维持干性与分化潜能：
培养基选择：优先使用DMEM/F12 混合培养基（1:1 比例，含 25mM HEPES 缓冲液、1mM 丙酮酸钠、2mM L - 谷an酰胺），该培养基可满足细胞对氨基酸、能量物质的需求，其中 L - 谷an酰胺为细胞合成核酸与蛋白质提供关键前体，缺失会导致细胞干性标志物表达下降 30% 以上；
血清与添加剂：需添加 10%-15% 胎牛血清（需筛选低分化诱导活性的批次，避免血清中成分触发自发分化），同时加入 1% 抗菌试剂预防细菌污染；无需额外添加干性维持因子（如 LIF），细胞可通过自分泌因子维持干性；
培养环境：温度控制在 37℃±0.5℃，CO?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，无需特殊涂层（细胞贴壁能力强），建议每 2-3 天更换一次培养基，避免代谢废物堆积影响细胞活性。
（二）传代与分化诱导操作
传代时机：未分化细胞在汇合度达 70%-80% 时需及时传代（通常每 3-4 天一次），避免过度汇合引发自发分化；传代比例按 1:3-1:5 稀释，稀释比例过低易导致细胞密度过高，过高则会延长细胞贴壁时间。
传代步骤：
弃去旧培养基，用无菌 PBS 轻柔冲洗细胞表面 2 次（去除残留血清与代谢废物，避免影响消化效果）；
加入含 0.02% EDTA 的消化液（按每 25cm2 培养瓶加入 1mL 消化液的比例），37℃孵育 2-3 分钟，显微镜下观察到细胞边缘收缩、间隙增大时，立即加入 2-3 倍体积的wan全培养基终止消化；
用移液器轻轻吹打细胞表面，使细胞wan全脱落并分散为单个细胞（力度适中，避免产生气泡损伤细胞），收集细胞悬液离心（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。
分化诱导操作（以视huang酸诱导神经分化为例）：
取对数生长期的未分化 NTERA-2 细胞，调整浓度为 2×10? cells/cm2 接种至培养皿，待细胞贴壁后（约 24 小时），更换含 10μM 视huang酸的wan全培养基；
每 2 天更换一次新鲜诱导培养基，培养 7-10 天，期间观察细胞形态变化（出现神经样突起）；
通过免疫荧光检测神经细胞标志物（如 β-Ⅲ tubulin、MAP2）表达，验证分化效果，通常诱导后 β-Ⅲ tubulin 阳性率可达 60% 以上。
（三）冻存与复苏要点
冻存准备：选择未分化状态、活力≥95% 的细胞，确保复苏后干性与分化潜能不受影响；冻存液按 “10% DMSO+20% 胎牛血清 + 70% wan全培养基" 配制，全程在冰浴中操作，DMSO 缓慢滴加并轻柔混匀，防止温度骤降损伤细胞。
冻存流程：将细胞消化为单细胞悬液后，离心收集细胞（1000×g，5 分钟），弃上清；用预冷冻存液重悬细胞，调整浓度为 6×10?-1×10? cells/mL，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。
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wan全培养基，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，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 小时检测干性标志物（如 Oct4）表达，确保细胞功能恢复。
三、主要研究应用场景
（一）胚胎发育机制研究
NTERA-2 细胞的多向分化能力使其成为研究早期胚胎发育的理想模型：
细胞命运决定研究：通过调控诱导条件（如视huang酸浓度、培养环境），诱导细胞向单一胚层分化（如外胚层神经细胞、中胚层肌肉细胞、内胚层上皮细胞），检测分化过程中关键转录因子（如 NeuroD1、MyoD、Sox17）的表达时序，解析细胞命运决定的分子调控网络；
器官发生模拟研究：通过三维培养技术（如类器官培养），使 NTERA-2 细胞形成具有一定结构的微型器官样结构（如神经类器官、肠道类器官），这些结构可模拟体内器官的早期发育过程，用于研究器官形态发生、细胞间相互作用及发育异?；疲ㄈ缦忍煨曰蔚南赴Ｐ凸菇ǎ?。
（二）畸胎瘤发病机制研究
依托其恶性畸胎瘤来源，NTERA-2 细胞是解析畸胎瘤发病机制的核心工具：
干性失控机制研究：通过对比未分化与分化 NTERA-2 细胞的基因表达差异，筛选调控细胞干性的关键基因（如 Oct4、Nanog）；利用基因编辑技术敲除这些基因，观察细胞增殖、分化及致瘤性变化，明确干性基因过度激活在畸胎瘤发生中的核心作用；
多胚层分化异常研究：检测 NTERA-2 细胞体内致瘤形成的肿瘤组织中，不同胚层细胞的比例与分布，分析分化调控信号（如 BMP、Wnt）的表达异常，研究畸胎瘤组织中多胚层细胞紊乱生长的机制，为畸胎瘤诊断标志物筛选提供依据。
（三）抗肿瘤药物筛选与评估
该细胞可用于畸胎瘤及其他胚胎源性肿瘤的药物筛?。?/span>
体外药物筛选：将候选药物（如靶向干性基因的抑制剂、hua疗药物）与 NTERA-2 细胞共培养，通过 CCK-8 法检测细胞增殖抑制率，流式细胞术检测细胞凋亡率，筛选具有抗畸胎瘤活性的药物；同时检测药物对细胞分化的影响（如诱导分化或抑制分化），明确药物作用模式；
体内药物评估：利用 NTERA-2 细胞构建裸鼠皮下畸胎瘤模型（接种 1×10?个细胞），待肿瘤体积达 100-150mm3 时，给予候选药物干预，通过监测肿瘤体积变化、裸鼠存活时间评估药物体内疗效；同时检测肿瘤组织中干性标志物（Oct4）与分化标志物（β-Ⅲ tubulin、MyoD）的表达，评估药物对肿瘤细胞干性与分化状态的调控作用，为临床用药提供实验数据。
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