SC-1小鼠胚胎細胞系
SC-1小鼠胚胎細胞系源自 BALB/c 小鼠 12.5 天胚齡的胚胎組織，是保留早期胚胎細胞多向分化潛能和穩定增殖特性的經典胚胎模型，在胚胎發育機制、細胞分化調控及轉基因研究中具有重要價值，為解析哺乳動物早期胚胎發生過程提供了理想的體外研究工具。
該細胞系呈現典型的胚胎成纖維樣細胞形態與干細胞特性。顯微鏡下，細胞呈長梭形或多邊形，以貼壁生長為主，排列呈漩渦狀或放射狀，細胞體積中等（長徑 25-35μm），核質比適中，細胞核呈橢圓形，染色質呈細顆粒狀，可見 1-2 個核仁，核分裂象每 10 個高倍視野 3-5 個，胞質豐富，呈弱嗜堿性，可見細絲狀胞質突起，電鏡下可見胞質內含有豐富的微絲和線粒體，符合胚胎間充質細胞的超微結構特點。免疫表型分析顯示，細胞高表達胚胎干細胞標志物 Oct4 和 Sox2（陽性率分別為 85% 和 82%），同時表達間充質細胞標志物 vimentin（陽性率 90%），但不表達分化細胞標志物如 CK18（上皮）和 α-SMA（肌細胞），證實其未分化狀態和多向分化潛能。
體外培養體系中，SC-1 細胞展現出穩定的增殖能力與可塑性。最適培養條件為含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養基，添加 10ng/mL LIF（白血病抑制因子），在 37℃、5% CO?環境下，傳代周期約 48 小時，倍增時間約 36 小時，顯著快于成體成纖維細胞。其顯著特點是體外可維持未分化狀態超過 50 代，細胞形態和增殖速率無明顯改變，這種穩定性與其端粒酶活性較高相關（活性是成體成纖維細胞的 3 倍）?？寺⌒纬蓪嶒烇@示，單個細胞接種后 7 天形成的克隆中，80% 為緊密型未分化克隆，20% 為松散型開始分化的克隆，這種分化異質性使其可同時研究未分化與分化狀態的細胞特性。凍存復蘇性能優異，液氮凍存后復蘇存活率超 95%，復蘇后 24 小時即可恢復正常增殖。
在分化潛能研究中，SC-1 細胞展現出向三胚層分化的能力。誘導實驗顯示，在含 1μM 維甲酸的培養基中培養 14 天，可分化為神經樣細胞，表達神經元標志物 β-Ⅲ tubulin（陽性率 70%）和膠質細胞標志物 GFAP（陽性率 30%）；在含 10% 馬血清的培養基中培養 21 天，可分化為肌樣細胞，形成多核肌管，表達肌動蛋白（陽性率 65%）；在含肝細胞生長因子（HGF）的培養基中培養 28 天，可分化為肝細胞樣細胞，表達白蛋白（陽性率 55%），證實其向外胚層、中胚層和內胚層的分化潛能。分化過程中，Oct4 表達量下降 80%，而各胚層特異性轉錄因子表達上調，如神經分化中 NeuroD1 上調 5 倍，肌分化中 MyoD 上調 6 倍。
分子機制研究揭示其du特的調控網絡?；蛐酒治鲲@示，SC-1 細胞中與多能性維持相關的基因網絡高度活躍，包括 Oct4-Sox2-Nanog 核心通路，ChIP 實驗證實 Oct4 可直接結合 Sox2 和 Nanog 的啟動子區域，促進其表達。與胚胎干細胞相比，SC-1 細胞中 Wnt 通路活性較低（β-catenin 核定位減少 40%），這可能是其更易向間充質方向分化的原因，激活 Wnt 通路可使神經分化效率提高 2 倍。此外，細胞中表觀遺傳修飾具有可塑性，H3K4me3（激活型修飾）在多能性基因啟動子區域富集，而 H3K27me3（抑制型修飾）在分化基因啟動子區域富集，這種修飾模式隨分化進程動態變化。
在胚胎發育研究中，SC-1 細胞可模擬早期胚胎的細胞相互作用。與內細胞團細胞共培養時，SC-1 細胞可分泌 FGF4，促進內細胞團增殖（數量增加 1.5 倍），而內細胞團分泌的 BMP4 可誘導 SC-1 細胞向中胚層分化，形成類似胚胎中胚層的細胞群。體外三維培養實驗顯示，SC-1 細胞在 Matrigel 中可形成類胚體結構，中心為 Oct4 陽性細胞，外圍為 vimentin 陽性細胞，模擬早期胚胎的細胞分層現象，類胚體直徑在培養 7 天時可達 150μm，表達早期胚胎發育相關基因如 Brachyury（中胚層標志）和 Gata6（內胚層標志）。
在應用研究中，SC-1 細胞是轉基因和基因編輯的理想載體。因其增殖穩定且轉染效率高（脂質體轉染效率達 40%），常被用于制備轉基因細胞模型，如穩定表達 GFP 的 SC-1 細胞可用于追蹤細胞分化過程，熒光強度在分化前后無明顯變化。CRISPR/Cas9 基因編輯實驗顯示，其靶向敲除效率達 35%，敲除 Oct4 基因后，細胞失去克隆形成能力，分化標志物提前表達，證實該基因在維持其特性中的核心作用。此外，SC-1 細胞可作為飼養層細胞支持胚胎干細胞的生長，其分泌的 LIF 和膠原蛋白可使胚胎干細胞維持未分化狀態超過 20 代。
在毒理學研究中，SC-1 細胞展現出對致畸物的敏感性。測試顯示，環lin酰胺（致畸劑）在 0.5μM 濃度時即可顯著抑制其增殖（抑制率 40%），并誘導分化異常（神經分化比例下降 50%），而相同濃度對成體成纖維細胞影響較小（抑制率 15%）。這種敏感性使其可用于胚胎毒性篩選，某新型化合物通過 SC-1 細胞測試顯示，在 1μM 濃度時即出現類似致畸劑的效應，提示其潛在胚胎毒性。
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