人肺腺癌细胞NCI-H1395

人肺腺癌细胞NCI-H1395是一种来源于一名55岁女性吸烟者（每年吸烟15包）的上皮样细胞系，具有贴壁生长的特性。该细胞系于1986年4月建立，属于肺癌研究中的重要模型，主要用于肺癌的病理生理学、治疗学以及药物筛选等研究。

细胞特性

1. 来源与背景：NCI-H1395细胞系来源于一名患有非小细胞肺癌（NSCLC）的女性患者，患者有长期吸烟史。细胞系通过支原体和STR检测确认无污染，并具有遗传稳定性。
2. 形态特征：细胞呈上皮样形态，贴壁生长。
3. 培养条件：
• 培养基：RPMI-1640基础培养基，含10%胎牛血清（FBS）、1%谷氨酰胺、1%抗生素-抗真菌剂（P/S）、1%钠吡咯烷酮酸（Na-PABA）和1%谷氨酸钠（L-Glu）。
• 生长环境：37℃、5% CO?、95%空气，湿度维持在70%-80%。
• 传代比例：1:1至1:3，传代间隔为2-3天。
• 冻存条件：90% FBS + 10% DMSO，冻存温度为-196℃。
4. 生物学特性：
• 细胞增殖速度较快，分裂周期约为50小时。

细胞凋亡实验表明，槲皮素等化合物可诱导NCI-H1395细胞凋亡，其机制可能涉及Caspase-8和Caspase-3的激活。[1]

• 细胞系还被用于研究微RNA差异表达及其在肺癌诊断和治疗中的潜在应用。

应用领域

1. 肺癌研究：NCI-H1395细胞广泛用于肺癌的病理生理学研究，包括肿瘤发生机制、药物筛选和治疗效果评估。
2. 基因组学研究：通过STR鉴定和基因表达分析，研究肺癌相关的基因突变和信号通路。
3. 药物筛选：槲皮素等化合物对NCI-H1395细胞的抑制作用表明其在抗肿瘤药物开发中的潜力。[1]

结论

NCI-H1395细胞系作为人肺腺癌的代表性细胞模型，在肺癌研究中具有重要价值。其贴壁生长特性、遗传稳定性以及对药物敏感性的特点使其成为研究肺癌病理、药物筛选和基因功能的重要工具。

槲皮素诱导NCI-H1395细胞凋亡的具体机制是什么？

槲皮素诱导NCI-H1395细胞凋亡的具体机制主要涉及以下几个方面：

1. 细胞凋亡形态学变化：研究表明，槲皮素能够诱导NCI-H1395细胞出现典型的细胞凋亡形态学特征，如细胞核固缩和染色质聚集。[1]
2. 细胞凋亡率的浓度依赖性：槲皮素对NCI-H1395细胞的凋亡作用具有浓度依赖性。实验结果显示，20、50和100 μmol/L的槲皮素处理后，细胞凋亡率分别为（48.1 ± 9.1）%、（36.1 ± 4.9）%和（58.2 ± 3.5）%，表明随着槲皮素浓度的增加，细胞凋亡率显著提高。[1]
3. 外源性凋亡通路的激活：槲皮素可能通过激活外源性凋亡通路中的关键蛋白Caspase-8来诱导细胞凋亡。此外，槲皮素还可能通过抑制Caspase-3的活性进一步促进凋亡。[9]
4. 信号通路的调控：槲皮素能够抑制SAPK/JNK、p38、p44/p41等信号通路的激活，这些通路的抑制可能间接影响细胞凋亡过程。[9]
5. 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）的作用：槲皮素可能通过影响Caspase家族蛋白的表达或活性来调控细胞凋亡。例如，槲皮素能够诱导Caspase-8和Caspase-3的活化，从而启动凋亡程序。[1,9]
6. 其他潜在机制：槲皮素还可能通过下调Survivin表达或抑制热休克蛋白（Hsp）-90等分子的活性来促进细胞凋亡。[11]

槲皮素诱导NCI-H1395细胞凋亡的具体机制包括激活外源性凋亡通路（如Caspase-8）、抑制关键信号通路（如SAPK/JNK、p38、p44/p41）以及调控Caspase家族蛋白的活性等。

NCI-H1395细胞系在肺癌药物筛选中的具体应用案例有哪些？

NCI-H1395细胞系在肺癌药物筛选中的具体应用案例包括以下几个方面：

1. 药物敏感性测试
   NCI-H1395细胞系被用于评估不同药物对肺癌细胞的抑制作用。例如，在一项研究中，研究人员使用Etoposide、Cisplatin和Olaparib三种药物对NCI-H1395细胞进行处理，观察了药物浓度与细胞相对吸收率之间的关系。结果显示，随着药物浓度的增加，NCI-H1395细胞的相对吸收率显著下降，表明该细胞系对这些药物具有一定的敏感性。[12]
2. 药物抗性研究
   在另一项研究中，比较了docetaxel、doxorubicin、gefitinib和docetaxel在NCI-H1395细胞中的作用效果。通过线性回归分析，研究发现不同药物在NCI-H1395细胞中的生存率变化情况，进一步揭示了药物抗性的机制。[13]
3. 微RNA差异表达分析
   NCI-H1395细胞系还被用于肺癌相关微RNA的差异表达分析。通过提取肺癌细胞和正常肺上皮细胞的外泌体，研究人员分析了微RNA的差异表达，并筛选出与肺癌诊断和转移相关的分子标记物。这些分子标记物可以为肺癌的早期诊断和治疗提供重要参考。
4. 槲皮素的抗肿瘤作用研究
   槲皮素是一种天然抗氧化剂，研究表明其对NCI-H1395细胞具有显著的抑制作用。通过CCK-8法、流式细胞术和Hoechst 33258染色等方法，研究人员发现槲皮素能够抑制NCI-H1395细胞的增殖，并诱导细胞凋亡。此外，槲皮素通过抑制Caspase-8和Caspase-3的激活进一步增强其抗肿瘤效果。[1]
5. ADAR1基因扩增与肺癌进展的关系
   研究发现，ADAR1基因扩增在NCI-H1395细胞中显著表达，并与肺癌的肿瘤发生和进展密切相关。通过敲除ADAR1基因，研究人员发现其过表达能够促进肺癌细胞的生长和侵袭能力，而基因扩增的缺失则抑制了这些特性。[15]
6. 免疫治疗相关研究
   在免疫治疗领域，NCI-H1395细胞系也被用于研究免疫检查点抑制剂的效果。例如，研究人员通过LDH法评估了AKK（一种肠道微生物）对NCI-H1395细胞和A549细胞的毒性，并发现AKK能够加速这些细胞招募CD8+T细胞，从而增强免疫治疗的效果。[14]

综上所述，NCI-H1395细胞系在肺癌药物筛选中具有广泛的应用，包括药物敏感性测试、抗性研究、微RNA分析、天然化合物的抗肿瘤作用研究以及基因扩增与肺癌进展的关系研究等。

NCI-H1395细胞系的遗传稳定性如何保证？

NCI-H1395细胞系的遗传稳定性主要通过以下方式保证：

1. 细胞冻存与复苏：为了最小化连续细胞系的遗传改变和避免有限细胞系的老化或转化，NCI-H1395细胞在冻存前需要进行特性化检测，确保其未被污染。冻存液配方为55%基础培养基+40% FBS+5% DMSO，冻存温度为液氮-196℃，这有助于保持细胞的遗传稳定性。
2. 培养条件的严格控制：NCI-H1395细胞的培养基为RPMI-1640+10% FBS+1% P/S，培养环境为37℃、5% CO2、饱和湿度。这些条件有助于维持细胞的正常生长和遗传稳定性。
3. 基因扩增与表达的监测：研究表明，NCI-H1395细胞中ADAR1基因的过表达可能与其遗传稳定性相关。通过定量逆转录PCR和荧光原位杂交（FISH）技术，可以监测ADAR1基因的扩增情况，从而确保基因表达的稳定性。[15]
4. 细胞周期和凋亡机制的研究：研究发现，槲皮素可以通过激活凋亡通路（如Caspase-8和Caspase-3）诱导NCI-H1395细胞凋亡，而这种凋亡机制可能与细胞的遗传稳定性密切相关。[1]
5. 基因组稳定性维护机制：虽然未直接提及NCI-H1395细胞，但基因组稳定性是防止肿瘤转化的重要机制，包括高保真DNA复制、准确的染色体分离、忠实的DNA修复以及细胞周期检查点控制。这些机制可能间接影响NCI-H1395细胞的遗传稳定性。[17]
6. 实验操作的规范性：在实验过程中，需要特别注意无菌操作、培养基选择、细胞来源信息、质量控制和培养过程监控，以避免污染和遗传变异。

NCI-H1395细胞系的遗传稳定性主要通过严格的冻存与复苏流程、精确的培养条件控制、基因表达监测以及对凋亡机制的研究来保证。

如何通过STR鉴定和基因表达分析研究肺癌相关的基因突变和信号通路？

通过STR鉴定和基因表达分析研究肺癌相关的基因突变和信号通路，可以从以下几个方面进行详细探讨：

1. STR鉴定在肺癌基因突变研究中的应用

STR（短串联重复序列）是一种重要的遗传标记，其变异与多种癌症的发生发展密切相关。在肺癌研究中，STR基因座的变异规律被广泛用于识别与肺癌相关的遗传风险因素。例如，一项研究发现，在75例肺癌组织中，24例出现了STR位点的变异，涉及等位基因增加、杂合性等位基因完全丢失和部分性等位基因丢失等类型[25]。这些变异可能与肺癌的分期及患者年龄相关，但与肺癌的分型和患者性别无明显联系。这表明STR变异可以作为肺癌个体化识别和亲缘鉴定的重要依据。

此外，STR技术还可以用于分析肺癌患者的基因组DNA中的SNP（单核苷酸多态性），以识别与非小细胞肺癌（NSCLC）相关的风险遗传因素[20]。这种技术的应用有助于揭示肺癌的遗传背景，为精准医疗提供基础。

2. 基因表达分析在肺癌信号通路研究中的作用

基因表达分析是研究肺癌信号通路的重要手段。通过高通量转录组测序技术，可以全面获取肺癌细胞中几乎所有转录本的RNA序列信息[21]。例如，SPRRR家族基因（包括SPRRR1A、SPRRR1B、SPRRR2D、SPRRR2E和SPRRR3）在肺癌细胞系中的表达水平被研究，发现其表达水平与肺癌的转移能力相关[21]。这种分析方法不仅可以筛选出与肺癌相关的基因，还可以揭示这些基因在肺癌发生发展中的具体作用。

3. 信号通路在肺癌中的作用

肺癌的信号传导通路复杂多样，不同类型的肺癌（如腺癌和鳞状细胞癌）具有不同的信号通路特征。例如：

• 腺癌：主要涉及EGFR、MET、IGF-1R、ROS等信号通路。EGFR是腺癌中的关键驱动因子，其激活可进一步激活下游信号分子如PI3K、AKT、mTOR等，促进细胞增殖和存活[24]。
• 鳞状细胞癌：主要涉及FGFR、DD2、ROS等信号通路。FGFR在鳞状细胞癌中的作用较为重要，其激活可引发JAK/STAT信号通路的活化，与细胞增殖、生存密切相关[24]。

这些信号通路的研究不仅有助于理解肺癌的分子机制，还可以为靶向治疗提供理论依据。例如，针对EGFR突变的靶向药物（如gefitinib）在某些NSCLC患者中表现出显著疗效[23]。

4. 结合STR和基因表达分析的综合研究

通过结合STR鉴定和基因表达分析，可以更全面地研究肺癌相关的基因突变和信号通路。例如：

• STR鉴定可以揭示肺癌患者的遗传背景和基因变异特征[25]。
• 基因表达分析可以揭示这些变异对信号通路的影响[21]。
• 结合这两种方法，可以构建肺癌的分子图谱，为个性化治疗提供依据。

5. 未来研究方向

未来的研究可以进一步扩大样本量，结合更多类型的肺癌样本进行分析。此外，可以探索更多与肺癌相关的信号通路和基因表达模式，以提高诊断和治疗的精准度。例如，通过高通量测序技术结合机器学习算法，可以更高效地筛选出与肺癌相关的基因和信号通路[21]。

NCI-H1395细胞系在肺癌病理生理学研究中的最新进展是什么？

NCI-H1395细胞系在肺癌病理生理学研究中的最新进展主要体现在以下几个方面：

1. 微RNA差异表达分析
   NCI-H1395细胞系被用于研究肺癌细胞外泌体中微RNA的差异表达。通过提取肺癌细胞和正常肺上皮细胞的外泌体，分析其微RNA差异表达，筛选出与肺癌诊断和转移相关的微RNA。这些微RNA可以作为肺癌的临床诊断与治疗的分子标记物，为肺癌的早期诊断和治疗提供新的思路。
2. 药物敏感性研究
   NCI-H1395细胞系被用于评估不同药物对肺癌细胞的治疗效果。例如，研究表明，槲皮素（quercetin）可以通过抑制Caspase-8和Caspase-9的活性，诱导NCI-H1395细胞凋亡，并显著降低其增殖能力[1]。此外，其他研究还探讨了多西他赛、阿霉素和吉非替尼等药物对NCI-H1395细胞的化疗抵抗性[28]。
3. 基因扩增与过表达研究
   NCI-H1395细胞系被用于研究ADAR1基因的扩增和过表达。通过多重连接依赖性扩增突变（MLPA）技术，发现ADAR1基因在NCI-H1395细胞中存在扩增现象，并且其RNA和蛋白质水平均显著升高。这一发现为理解ADAR1在肺癌中的作用提供了新的线索[15]。
4. 细胞培养与特性优化
   NCI-H1395细胞系作为一种人非小细胞肺癌的可传代细胞系，其培养条件和特性得到了进一步优化。例如，研究者总结了培养过程中可能遇到的问题（如生长不良、死亡原因等）及其解决方案，包括注意细胞状态、避免污染、选择合适的培养基和血清等。
5. STR鉴定与基因组特征
   NCI-H1395细胞系的STR（短串联重复序列）鉴定结果显示，其染色体数目和主要突变待确认。这一信息有助于验证细胞系的纯度和遗传稳定性，为后续研究提供基础。
6. 免疫学特性研究
   NCI-H1395细胞系的免疫学特性（如MHC分子表达和细胞表面抗原）尚未完全确认，但其作为肺癌研究的重要模型，为探索肺癌免疫治疗提供了基础。

NCI-H1395细胞系在肺癌病理生理学研究中的最新进展主要集中在微RNA差异表达分析、药物敏感性研究、基因扩增与过表达研究、细胞培养优化以及STR鉴定等方面。

参考文献：

1. 槲皮素对人肺腺癌NCI-H1395细胞凋亡的影响. 李林等.[2013-11-20]

2. Integrative genomics identifies SHPRH as a tumor suppressor gene in lung adenocarcinoma that regulates DNA damage response. [PMID: 38890444]

3. Knockdown of LINC01614 inhibits lung adenocarcinoma cell progression by up-regulating miR-217 and down-regulating FOXP1.[ PMID: 29934982]

4. A systematic analysis of orphan cyclins reveals CNTD2 as a new oncogenic driver in lung cancer. [PMID: 28860486]

5. New link between RNH1 and E2F1: regulates the development of lung adenocarcinoma. [PMID: 38783241]

6. An Integrative Pharmacogenomic Approach Identifies Two-drug Combination Therapies for Personalized Cancer Medicine. [PMID: 26916442]

7. NCI-H1395细胞ATCC CRL-5868人肺癌腺癌细胞stage2培养指南. ATCC.[2001-01-01]

8. Proteomic and ultrastructural analysis of Clara cell and type II alveolar epithelial cell-type lung cancer cells. [PMID: 35117401]

9. 陈佳玥等. 基于网络药理学和分子对接技术探讨扶正抑瘤方治疗肺鳞癌的作用机制[J]. 临床医学进展, 2022, 12(10): 9731-9741.

10. 李林等.槲皮素对人肺腺癌NCI-H1395细胞凋亡的影响.[2022-08-22]

11. Interfering with ROS Metabolism in Cancer Cells: The Potential Role of Quercetin. [PMID: 24281116]

12. Integrative genomics identifies SHPRH as a tumor suppressor gene in lung adenocarcinoma that regulates DNA damage response. [PMID: 38890444]

13. miR-1247-3p targets STAT5A to inhibit lung adenocarcinoma cell migration and chemotherapy resistance. [PMID: 35517418]

14. Akkermansia muciniphila outer membrane protein regulates recruitment of CD8⁺ T cells in lung adenocarcinoma and through JAK-STAT signalling pathway. [PMID: 39016683]

15. Gene amplification-associated overexpression of the RNA editing enzyme ADAR1 enhances human lung tumorigenesis. [PMID: 27345394]

16. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. [PMID: 9804556]

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19. Somatostatin Receptor Expression in Lung Neuroendocrine Tumors: An Analysis of DOTATATE PET Scans.[ PMID: 37797976]

20. European Human Genetics Conference 2009. Nature Publishing Group.[2009-01-01]

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28. TRIM58 Interacts with ZEB1 to Suppress NSCLC Tumor Malignancy by Promoting ZEB1 Protein Degradation via UPP.[ PMID: 36644609]