【科研明星细胞】HEK293细胞系培养攻略

HEK293细胞系家族历史概览
1973年，科学家从一个父母谱系不祥的人类流产胚胎的肾脏中分离出最原始的人胚肾细胞，即293细胞（human embryonic kidney (HEK) 293 cell line），该细胞被转入修改后的5型腺病毒DNA片段，一开始转化非常困难，一直到几个月后，科学家得到一个稳定的可以快速生长的293单克隆细胞株，自此HEK293诞生。HEK293细胞在细胞生物学和生物技术中的应用频率仅次于第一个人类细胞系HeLa，并衍生出数百种克隆细胞系。SV40 large T抗原稳转入HEK293细胞而得到HEK293T；将HEK293驯化成能够悬浮培养并且能够耐受低钙离子培养条件而获得293S；而293F细胞是一类能够在无血清中高表达蛋白的野生型293细胞系。HEK293家族如此庞大，成员的特点和应用也大不相同：293T细胞-瞬时转染，蛋白表达；293H/A细胞-噬菌斑或空斑实验；293E细胞-重组蛋白的生产；293F细胞-慢病毒的生产和293S细胞-糖基化蛋白的表达。小优今天主要给大家介绍的是HEK293和HEK293T的细胞特性以及如何培养。细胞培养的基本操作，大家可以参考《从零开始-细胞培养入门指南》
 

图1 HEK293细胞系家族历史概览

HEK293细胞培养攻略
细胞特点：
HEK293细胞既可以贴壁培养也可以悬浮培养，细胞在贴壁生长时可能呈扁平状，悬浮生长时则呈圆形。但多数情况下，这类细胞采用贴壁的方式进行单层培养。HEK293细胞适应酸性环境，pH值在6.9～7.1时可顺利贴壁生长。HEK293细胞的另一生长特性是贴壁所需时间长且贴壁不牢。其在无Ca2+或含Ca2+培养基中可同样生长，也可生长在血清浓度降低的培养基中，另外，HEK293细胞培养基通常为高葡萄糖细胞培养基。HEK293细胞可用于慢病毒包装生产及滴度测定，细胞转染，蛋白表达验证等试验。

 

培养条件（来自ATCC和中国科学院细胞库/干细胞库）：
温度：37℃
CO2：5%
完全培养基配方：Eagle's Minimum Essential Medium（EMEM）+10%胎牛血清（ATCC）；
或DMEM培养基+10%胎牛血清（中国科学院细胞库/干细胞库）
细胞形态：上皮样，贴壁生长
传代比例：细胞融合率达到80-90%即可传代，1:6-1:10。购买后的初次传代建议1:2。
换液频率：2-3天
传代周期：每周
冻存液配方：细胞完全培养液+含5%/8%DMSO（v/v）或商品化冻存液

 

 图2：贴壁生长的HEK293低密度和高密度时的细胞照片（来自ATCC）

文中部分相关产品：

产品名称	货号
MEM Eagle w/ Hanks’, L-Glutamine (Powder) (EMEM)	M3865
DMEM高糖培养基（含 L-谷氨酰胺，不含丙酮酸钠，含HEPES）	abs9499
DMEM高糖培养基（含 L-谷氨酰胺，含丙酮酸钠，不含HEPES）	abs9483
DMEM高糖培养基（含 L-谷氨酰胺，含丙酮酸钠，不含HEPES，不含酚红）	abs9276
DMEM with High Glucose, with 4.0 mM L-Glutamine, with Sodium Pyruvate	SH30243.01
DMEM with High Glucose, with 4.0 mM L-Glutamine, without Sodium Pyruvate	SH30022.01
New Zealand FBS, 100mL	SH30406.04
Australian FBS, 500ML	SV30208.02
胎牛血清（优级）	abs972
胎牛血清（标准级）	abs974
二甲基亚砜（细胞培养级）	abs9187-50mL
无血清细胞冻存液（科研级）	abs9417-100mL

HEK293T细胞细胞培养攻略
细胞特点：
由HEK293细胞衍生而来，是SV40 large T抗原稳转得到的细胞株，贴壁不牢。293T细胞容易转染，用磷酸钙、PEI或脂质体转染，效率均可达90%以上。293T细胞除了可用于各类基因表达及蛋白生产，还可用于高滴度逆转录病毒及其他病毒生产，如腺病毒及其他哺乳动物病毒。需要注意的是，由于SV40大T抗原的存在，该细胞对G418耐药，因此在使用该细胞进行试验的时候应避免使用G418作为抗性基因筛选。

培养条件（来自ATCC和中国科学院细胞库/干细胞库）：
温度：37℃
CO2：5%
完全培养基配方：DMEM+10%热灭活胎牛血清+2mM L-glutamine（来自ATCC）；或DMEM+10%胎牛血清+1%Glutamax+1% 100 mM丙酮酸钠溶液（来自中国科学院细胞库/干细胞库）。注意：该细胞贴壁能力较弱，培养时可酌情使用预铺0.2%明胶的培养瓶/培养皿。
细胞形态：上皮样，贴壁生长
传代比例：细胞融合率达到80%即可传代，细胞生长不能过密，过密细胞容易脱落。传代比例1:3-1:8。注意：细胞传代过程中一定要注意吹散细胞，接种密度不要过高，否则接种后细胞聚团将很难再吹散，会形成类似球状的聚集体贴壁生长，培养条件合适的情况下细胞会逐渐摊开生长，但若培养条件无法有效促进细胞贴壁，可能会长时间呈球状增殖。
换液频率：2-3天
传代周期：3-4天
冻存液配方：细胞完全培养液+含5%DMSO（v/v）或商品化冻存液

 

图2：贴壁生长的HEK293T低密度时的细胞照片（来自ATCC）

文中部分相关产品：

产品名称	货号
L-glutamine L-Glutamine, 200 mM Solution 29.2 mg/mL L-Glutamine in 0.85% NaCl	SH30034.01
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶液（100×，200mM）	abs9295
Sodium Pyruvate 100 mM Solution	SH30239.01
丙酮酸钠溶液（100×，100mM）	abs9296

HEK293细胞系培养F&Q
1.如果发生293T细胞不贴壁，漂浮在培养基中的现象，需确认所使用的DMEM中碳酸氢钠浓度及培养箱中CO2浓度。并参考以下培养体系：
a) DMEM由1.5 g/L碳酸氢钠配制而成，使用5％CO2培养箱。
b) DMEM由3.7 g/L碳酸氢钠配制而成，使用10％CO2培养箱。
当使用碳酸氢盐含量高的培养基时，必须将这些细胞在10％CO2中孵育，以便正确缓冲培养基。当培养基没有适当缓冲时，239T细胞虽然可以存活，但将无法粘附并保持漂浮在培养基中。
2.是否需要使用热灭活胎牛血清？
加热可以灭活补体系统。激活的补体参与溶解细胞事件，刺激平滑肌收缩，细胞和血小板释放组胺，激活淋巴细胞和巨噬细胞。在进行免疫学研究、培养胚胎干细胞、昆虫细胞和平滑肌细胞时，推荐使用热灭活血清。
好啦，工具细胞HEK293和HEK293T的培养攻略就到这里啦，大家想要了解更多细胞培养的小技巧，可以加入我们的细胞一站式互助Club。