Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻課件

1、Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻匯報匯報(hubo)人：人： 李李海航海航 Hela cells的故事以及的故事以及(yj)細胞的傳代培養(yǎng)細胞的傳代培養(yǎng)有沒有長生不老有沒有長生不老(chng shng b lo)的細胞？的細胞？如何研究癌癥？如何研究癌癥？如何培養(yǎng)人體細胞？如何培養(yǎng)人體細胞？第一頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻21、細胞、細胞(xbo)之母之母Hela cellsFig.1 Hela cellsFig.2 偉大(wid)的“Hela ”Henrietta Lacks(左)有的人死了，可細胞有的人死了，可細胞(xbo)還活著。還活著。 1951年，當(dāng)時約翰霍

2、普金斯醫(yī)院研究中心的喬治蓋伊（George Gey）正在進行另外一項研究：在人在人體外培養(yǎng)癌癥細胞，以解釋癌癥產(chǎn)生的原因，從而找到治療方法體外培養(yǎng)癌癥細胞，以解釋癌癥產(chǎn)生的原因，從而找到治療方法。 當(dāng)初的難題難題是：那些癌細胞總是很快死掉，即使有少量的“幸存者”，它們也根本不會生長無法滿足研究無法滿足研究的需要的需要。第二頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻32、Hela cells的特點的特點(tdin)、可以連續(xù)傳代、細胞株不會衰老致死，并可以無限分裂下去、此細胞系跟其它癌細胞相比，增殖異常迅速、感染性極強附：附：HepG2細胞細胞（人體肝癌細胞）該癌細胞是取自于一個15歲白

3、人(bi rn)的肝癌組織。 Hela細胞生長奇快，甚至超越一般癌細胞。Hela細胞經(jīng)歷細胞分裂時可維持端粒酶活性以維持瑞粒長度，一般細胞的端粒會隨著老化(lohu)而變短，終至細胞死亡。海樂細胞利用此機制避開海佛烈克海佛烈克極限極限（Hayflick limit）。 1965年由海佛烈克(Leonard Hayflick)提出，一般人類細胞在細胞培養(yǎng)下，在進入衰老期前可分裂52次，恰好推翻卡洛(Alexis Carrel)主張的細胞永生說。端粒端粒DNA會隨每次細胞分裂(mitosis)而變短，并縮短細胞生命時鐘生命時鐘壽命。Fig.3 衰老的問題第三頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥

4、研究的貢獻43、推動脊髓灰質(zhì)炎疫苗、推動脊髓灰質(zhì)炎疫苗(ymio)成功的研制出來成功的研制出來 脊髓灰質(zhì)脊髓灰質(zhì)炎炎(Poliomyelitis)是由脊髓灰質(zhì)炎病毒所致的急性傳染病，病毒主要侵犯人體脊髓灰質(zhì)前角的灰、白質(zhì)部分，對灰質(zhì)造成永久(yngji)損害，使這些神經(jīng)支配的肌肉無力，出現(xiàn)肢體弛緩性麻痹。好發(fā)于嬰幼兒，故又稱小兒麻小兒麻痹癥痹癥。本病可防難治，一旦引起肢體麻痹易成為終生殘疾，甚至危及生命。 當(dāng)初的研究遇到的難題是，研究已使用外神經(jīng)系組織與猴子做實驗(shyn)，無法用人體與其他動物做實驗(shyn)， Jonas Salk首次將脊髓灰質(zhì)炎疫苗的研究使用到人體體外第一個活細胞He

5、la用于研究該疫苗1。 Jonas Salk醫(yī)生用了近9年的時間，于1953年成功研制出第一個成功脊髓灰質(zhì)脊髓灰質(zhì)炎疫苗炎疫苗。1 Scherer, W. F.; Syverton, JT; Gey, GO. “Studies On The Propagation In Vitro Of Poliomyelitis Viruses: Iv.Viral Multiplication In A State Strain Of Human Malignant Epithelial Cells (Strain Hela)Derived From An Epidermoid Carcinoma Of T

6、he Cervix”.JJournal of Experimental Medicine . 1953 ,97 (5): 695710.Fig.4 A Somaliboy is injected with inactivated poliovirus vaccine (Mogadishu, 1993)第四頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻54、克隆技術(shù)的奠基、克隆技術(shù)的奠基(dinj)Fig.6 克隆羊多莉與“克隆(k ln)之父”Professor Sir Ian Wilmut 1954年，Hela細胞幫助科學(xué)家實現(xiàn)了細胞克隆細胞克隆2?？茖W(xué)家利用其具有頑強生命力的特征，發(fā)明

7、了一種(y zhn)分離單一細胞的方法，并讓其存活足夠長的時間來復(fù)制和創(chuàng)造一個自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆動物克隆、基因療法基因療法、試管受精試管受精和干細胞分離干細胞分離等尖端生物醫(yī)學(xué)奠定的基礎(chǔ)。Fig.5 A、Typical clones produced from single HeLa cells growing on glass slides above a feeder layer ( X 1.7). B、Photomicrograph of a typical clone (X50).22 Puck TT, Marcus PI; Marcus. A Rapid Meth

8、id For Viable Cell Titration And Clone Production With HeLa Cells In Tissue Culture: The Use Of X-irradiated Cells To Supply Condition Factors. JProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.1955,41 (7): 4327.第五頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻65、瑞粒酶的發(fā)現(xiàn)、瑞粒酶的發(fā)現(xiàn)揭開揭開(ji ki)衰老與

9、癌癥的奧秘衰老與癌癥的奧秘 1989年，一位Yale大學(xué)的研究人員公布了一項科學(xué)發(fā)現(xiàn)，Hela、癌細胞含有一種叫做端粒酶的物質(zhì)，能使細胞不死。這讓控制生物(shngw)衰老的神秘物質(zhì)端粒酶走進了人們的視線。Fig.8 The winner of The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 2009 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎3 位美國科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)端粒端粒 （telomeres） 的結(jié)構(gòu)和端粒酶端粒酶（telomerase）保護(boh)染色體的機理而獲獎.Fig.7 瑞粒在染色體的位置示意圖 端粒 DNA 序列和端粒酶的發(fā)現(xiàn)，揭示了細胞分裂的機制，

10、細胞每分裂一次，端粒就縮短一次，當(dāng)端粒不能再縮短時，細胞就無法繼續(xù)分裂而死亡。第六頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻7 HeLa細胞對我們?nèi)祟惖呢暙I可謂數(shù)不勝數(shù)，因為有了這些(zhxi)HeLa細胞，才推動了脊髓灰質(zhì)炎疫苗（polio vaccine）開發(fā)工作的進展，才讓科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了端粒酶（telomerase），以及其他多項重大的科研進展。在PubMed數(shù)據(jù)庫里以“HeLa細胞細胞”為關(guān)鍵詞進行搜索可以得到7.5萬多篇論文萬多篇論文。就連美國國立健康研究院（US National Institutes of Health, NIH）的院長Francis Collins在接受

11、Nature雜志的采訪時都說：“我們實驗室里現(xiàn)在還養(yǎng)著HeLa細胞，我們需要用這些細胞開展各種基因表達試驗，幾乎在每一個分子生物學(xué)實驗室里都少不了HeLa細胞?！?如今，海拉細胞(xbo)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究中非常重要的工具。無論是治療皰疹皰疹、白血病白血病、流感流感、血友病血友病，或者帕金森氏病帕金森氏病，還是研發(fā)小兒麻痹癥的疫苗小兒麻痹癥的疫苗，都離不開基于海拉細胞的研究。 6、Hela cells 在其他在其他(qt)方面的貢獻方面的貢獻第七頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻8 在細胞(xbo)分化過程中，癌細胞(xbo)脫離正軌，自行設(shè)定增殖速度，累積到10億個以上我們才會

12、察覺。癌細胞的增殖速度用倍增時間計算,1個變3個,3個變9個，如此類推！ 、腫瘤、腫瘤(zhngli)細胞體外培養(yǎng)的重要性細胞體外培養(yǎng)的重要性1、腫瘤、腫瘤(zhngli)細胞體外培養(yǎng)的應(yīng)用細胞體外培養(yǎng)的應(yīng)用腫瘤細胞體外培養(yǎng)腫瘤細胞體外培養(yǎng) 2 1 3 4 5抗癌藥物篩選方面的研究抗癌藥物篩選方面的研究腫瘤病因和發(fā)病機制的研究腫瘤病因和發(fā)病機制的研究癌基因和抑癌基因方面的研究癌基因和抑癌基因方面的研究癌細胞的誘導(dǎo)分化癌細胞的誘導(dǎo)分化和逆轉(zhuǎn)方面的研究和逆轉(zhuǎn)方面的研究癌細胞的殺傷效應(yīng)研究癌細胞的殺傷效應(yīng)研究第八頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢獻91、培養(yǎng)、培養(yǎng)(piyng) 將He

13、la細胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的的高糖DMEM培養(yǎng)基中，于37，5%CO2的細胞培養(yǎng)(piyng)箱中培養(yǎng)(piyng)，隔天傳代一次。2、傳代、傳代(chun di) 胰酶消化細胞，將細胞懸液收集至離心管中。800rpm離心5min，棄上清液。加兩倍量培養(yǎng)液懸浮細胞，平均分置于兩個培養(yǎng)瓶中， 37，5%CO2及飽和濕度的CO2培養(yǎng)箱中。12-24小時內(nèi)觀察細胞貼壁生長情況，取對數(shù)生長期細胞進行各項實驗。、Hela cells 的培養(yǎng)、傳代、凍存和復(fù)蘇的培養(yǎng)、傳代、凍存和復(fù)蘇Fig. 9 培養(yǎng)瓶（左）、倒置顯微鏡（中）、5%CO2培養(yǎng)箱（右）第九頁，共十一頁。Hela細胞的研究及對癌癥研究的貢

14、獻104、復(fù)蘇、復(fù)蘇(f s) 準(zhǔn)備37恒溫水浴箱。從液氮中取出冰存管、迅速(xn s)置于溫水中并不斷攪動。凍存管中的凍存物在1min之內(nèi)融化。打開凍存管，將細胞懸液吸到離子管中。 800rpm離心5min，棄上清液。沉淀加10ml培養(yǎng)液，吹打均勻，再離心10min，棄上清液。加適當(dāng)培養(yǎng)基后將細胞轉(zhuǎn)移至25mm2培養(yǎng)瓶中， 37培養(yǎng)，第二天觀察生長情況。3、凍存、凍存 胰酶消化細胞，將細胞懸液收集至離心管中。800rpm離心5min，棄上清液。沉淀加含保護液的培養(yǎng)液，計數(shù)，調(diào)整細胞至5106/ml左右(zuyu)。將懸液分至凍存管，每管1ml。將凍存管口封嚴(yán)。按下列順序降溫：室溫 冰箱冷藏室（4，30min ） 冰箱冷凍室（ -20，60min ） 低溫冰箱（-7