MEL小鼠紅白血病細(xì)胞系
MEL小鼠紅白血病細(xì)胞系是研究紅細(xì)胞分化及白血病發(fā)生機(jī)制的經(jīng)典模型，以可誘導(dǎo)分化為成熟紅細(xì)胞、攜帶病毒基因及增殖活躍為核心特征，在紅系造血調(diào)控、白血病發(fā)病機(jī)制及相關(guān)藥物研發(fā)中應(yīng)用廣泛，為解析紅白血病的病理生理過(guò)程提供了可靠實(shí)驗(yàn)工具。
來(lái)源與背景：該細(xì)胞系源自被 Friend 病毒復(fù)合體感染的 DBA/2 小鼠脾臟，于 20 世紀(jì) 60 年代建立。Friend 病毒包含白血病病毒（MuLV）和脾病灶形成病毒（SFFV），其感染可誘發(fā)小鼠紅白血病，而 MEL 細(xì)胞系正是這種病毒誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的體外傳代產(chǎn)物。在紅白血病研究中，約 80% 的相關(guān)機(jī)制研究依賴該細(xì)胞系，其建立填bu了紅系惡性轉(zhuǎn)化體外研究模型的空白，至今仍是紅白血病及紅細(xì)胞分化研究的重要材料。與原代紅白血病細(xì)胞相比，MEL 細(xì)胞系具有無(wú)限增殖能力和穩(wěn)定的分化潛能，極大地推動(dòng)了紅系細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展。
細(xì)胞特性：形態(tài)上呈現(xiàn)典型的未成熟紅細(xì)胞特征，懸浮生長(zhǎng)，細(xì)胞呈圓形或橢圓形，直徑約 8-10μm，細(xì)胞質(zhì)少且嗜堿性，細(xì)胞核大而圓，核質(zhì)比約 1:1.5，可見(jiàn)核仁，增殖狀態(tài)活躍，倍增時(shí)間約 12-16 小時(shí)。核心特性突出：分化潛能顯著，在二甲基亞砜（DMSO）、十六烷酰佛波醇乙酯（TPA）等誘導(dǎo)劑作用下，5-7 天內(nèi)可向成熟紅細(xì)胞方向分化，表現(xiàn)為血紅蛋白合成增加、核固縮，分化率可達(dá) 80% 以上；病毒基因整合，細(xì)胞基因組中整合有 Friend 病毒的部分基因序列，這與紅白血病的誘發(fā)密切相關(guān)，為研究病毒致瘤機(jī)制提供了天然模型；遺傳穩(wěn)定性較好，連續(xù)傳代 50 次后仍保持分化能力和病毒基因特征，染色體核型分析顯示為小鼠正常核型，偶見(jiàn)個(gè)別染色體異常。傳代時(shí)無(wú)需消化處理，直接進(jìn)行離心傳代，傳代比例 1:3-1:5，細(xì)胞密度維持在 1×10?-1×10?個(gè) /ml，過(guò)高會(huì)抑制增殖。
培養(yǎng)與誘導(dǎo)分化條件：基礎(chǔ)培養(yǎng)采用含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培養(yǎng)基，添加 1% 雙抗，培養(yǎng)環(huán)境為 37℃、5% CO?飽和濕度，需置于旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶或搖瓶中以保證充分懸浮。誘導(dǎo)分化常用 DMSO，終濃度為 1.5%-2%，處理后第 3 天可見(jiàn)細(xì)胞形態(tài)開(kāi)始變化，第 7 天分化達(dá)到高峰。此外，也可采用 hexamethylene bisacetamide（HMBA）進(jìn)行誘導(dǎo)，終濃度為 5mM，分化效果與 DMSO 相似但作用更溫和。培養(yǎng)過(guò)程中需定期更換培養(yǎng)基，每 2-3 天更換一次，以維持細(xì)胞活力。凍存推薦含 10% DMSO 的胎牛血清凍存液，程序降溫后液氮保存，復(fù)蘇后 24 小時(shí)細(xì)胞存活率達(dá) 90% 以上，分化潛能不受影響。
檢測(cè)鑒定：經(jīng)微生物篩查，無(wú)支原體、細(xì)菌、真菌污染，符合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)胞形態(tài)觀察可見(jiàn)典型的未成熟紅細(xì)胞特征，懸浮生長(zhǎng)狀態(tài)良好。血紅蛋白染色（如聯(lián)苯胺染色）顯示，誘導(dǎo)分化后陽(yáng)性率顯著升高，可達(dá) 80% 以上，證實(shí)其向紅細(xì)胞分化的能力。病毒基因檢測(cè)可發(fā)現(xiàn) Friend 病毒相關(guān)基因的存在，如 env 基因等。染色體核型分析為 40 條小鼠染色體（正常二倍體），STR 分型與來(lái)源小鼠品系一致，排除交叉污染。功能驗(yàn)證中，誘導(dǎo)分化后的細(xì)胞對(duì)紅細(xì)胞生成素（EPO）的敏感性增加，可進(jìn)一步促進(jìn)其成熟。
應(yīng)用領(lǐng)域：在紅細(xì)胞分化機(jī)制研究中，通過(guò)該細(xì)胞系發(fā)現(xiàn) GATA-1、NF-E2 等轉(zhuǎn)錄因子在紅系分化中起關(guān)鍵調(diào)控作用，GATA-1 的激活可使血紅蛋白合成增加 2 倍，為闡明紅細(xì)胞分化的分子網(wǎng)絡(luò)提供了重要依據(jù)。在白血病發(fā)病機(jī)制研究中，利用其攜帶 Friend 病毒基因的特性，研究發(fā)現(xiàn)病毒整合可導(dǎo)致宿主細(xì)胞原癌基因激活，如 c-myc 基因表達(dá)上調(diào) 3 倍，揭示了病毒誘發(fā)紅白血病的分子機(jī)制。在藥物研發(fā)方面，作為篩選治療紅白血病藥物的模型，新型拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑可使該細(xì)胞系增殖抑制率達(dá) 70%，且能促進(jìn)其分化，誘導(dǎo)分化率提升至 60%。此外，該細(xì)胞系還可用于研究缺氧對(duì)紅細(xì)胞生成的影響，缺氧條件下細(xì)胞促紅細(xì)胞生成素受體（EPOR）表達(dá)增加 1.5 倍，模擬體內(nèi)缺氧誘導(dǎo)紅細(xì)胞生成的過(guò)程。
與其他紅系細(xì)胞模型相比，MEL 細(xì)胞系的優(yōu)勢(shì)在于其分化效率高、誘導(dǎo)方法簡(jiǎn)便且能穩(wěn)定模擬紅白血病的病理特征，是研究紅系細(xì)胞生物學(xué)和紅白血病的理想模型。通過(guò)該細(xì)胞系的研究，已闡明 15 個(gè)紅系分化關(guān)鍵基因，推動(dòng) 3 種治療紅白血病藥物進(jìn)入臨床前試驗(yàn)，為紅白血病的診斷和治療提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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