人脐静脉内皮细胞的研究和应用. 看过的综述pdf
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鉴于以上 的 问 题，人 们 开 始 探 索 相 应 的 解 决 办 法。一方面，试 图 通 过 添 加 刺 激 因 子 来 促 进 细 胞 的 生长： 碱性 成 纤 维 细 胞 生 长 因 子、内 皮 细 胞 生 长 因 子、血小板源性的内皮细胞生长因子、血管内皮生长 因子、肝 素、细 胞 外 基 质 成 分、凝 血 酶 等 等 都 被 发 现 添加上生长能因够子的通原过因直 接 或 间 接 作 用 来 实 现 加 快 细 胞 增 殖 速 度，稳定细胞状态的目的［7］； 另一方面，研究者也尝
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医学综述 2011 年 4 月第 17 卷第 7 期 Medical Recapitulateຫໍສະໝຸດ BaiduApr 2011，Vol． 17，No． 7
人脐静脉内皮细胞的研究和应用
王 刚△ （ 综述） ，张凯伦※ （ 审校）
（ 华中科技大学同济医学院附属协和医院心外科，武汉 430022）
中图分类号： R329． 2
Key words： Human umbilical vein endothelial cells； Primary cells； Cell lines
剪除 所 有 有 钳 夹 痕 迹 的 部 为可能损
位。然后，用 缓 冲 液 冲 洗 静
什伤中膜 么平滑肌
脉管腔，彻底清除残留血污。 细胞混
杂
再 将 脐 静 脉 两 端 固 定，向 静
后人在此 基 础 上 通 过 不 断 的 研 究 和 总 结，慢 慢 得出了一系列用于鉴定内皮细胞的标准［7］。①生长 特性： 铺路石样外观，微血管内皮细胞在基质胶上培 养还可以形成管样结构； ②代谢方面： 具有血管紧张 素转换酶活性，能够结合酰化的低密度脂蛋白，产生 依前列醇，其有一氧化氮合酶活性； ③细胞标志： v-W 因子（ Ⅷ 因子） ，W-P 小体，CD31 ，CD34 ，CD46 ，荆豆凝 集素 1，EN7 /44，lF10 ，白 细 胞 黏 附 分 子，细 胞 骨 架 蛋白。
内皮细胞所有在体功能都可以通过体外培养来 得以实现，这 也 使 研 究 内 皮 细 胞 在 不 同 的 刺 激 和 培 养条件下的反应成为一种可能［7］。如内皮在血管收 缩中发挥的作用，应力、缺氧条件下的细胞反应，血 管重塑和血管形成，凝血和纤溶，与其他细胞（ 平滑 肌细胞、血细胞、肿瘤细胞等） 的相互作用。原代内 皮细胞由于最接近本体细胞，因此，在这些研究领域 具有重大意义。
脉腔内灌注含 0． 2% 胶原酶
的缓冲液，扎紧血管开口，置
37℃ 孵育 15 min。最后将消
血管是人体的重要组成部分，它构成了循环系 化液收集起来，加入含 20% 胎牛血清的 M199 培养基
统的主体。而整个血管的内表面都是由一层内皮细 中，通过离心获得细胞。以这样的方式，每次可以收
胞所覆盖 的。 由 于 内 皮 细 胞 直 接 与 血 液 接 触，因 此 它们就通过多种途径在血压调节，凝血和纤溶，炎性
系等在医学研究领域的应用和进展，对不同种类之间优势和局限性进行比较，从而更好地指导实际
运用。
立即保存在 4℃ 的缓冲溶液 中，并尽快在 1 h 内分离细 胞，防 止 脐 带 过 久 暴 露 在 缓
关键词： 人脐静脉内皮细胞； 原代细胞； 细胞系
冲溶 液 中。 仔 细 检 查 脐 带，
Investigation and Application of Human Umbilical Vein Endothelial Cells WANG Gang，ZHANG Kailun． （ Department of Cardiovascular Surgery，Union Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430022，China）
取材来源，一方面，是由于作为分娩过程的一件废弃 物，其来源丰富，容易获取； 另一方面，脐带血管没有
和质 囊，胞 质 内 可 见 游 离 核 糖 体、内 质 网、高 尔 基 复 合体、微管和微丝以及卵圆形或杆形的 W-P 小体［4］。
分支，便 于 操 作，而 且 有 着 理 想 的 长 度，能 够 保 证 细 胞的足量收集。现总结 HUVEC 作为工具细胞，在医 学研究领域的应用和进展。 1 原代 HUVEC
92 h。在培养 3 个月的时候，经过光镜、电镜、免疫组 啊但是可
信吗
化的重新检测，细胞与取材初期相比没有变化。Jaffe
医学综述 2011 年 4 月第 17 卷第 7 期 Medical Recapitulate，Apr 2011，Vol． 17，No． 7
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等［3］的这种方法由于其令人满意的细胞获得量和纯 度得到了后人的纷纷效仿，此后关于获取原代 HUVEC 的方法绝大多数是沿用该办法或略加改进而成［5，6］。
获细胞的量在 0． 5 × 106 ～ 1． 5 × 106 。随后，每周更换 不能太勤 2 次培养基，传代时以 0． 01% 乙二胺四乙酸盐-0． 1% 了
细胞的黏附和迁移，以及血管形成等生理、病理过程 中发挥重要作用［1］。由于受到社会伦理和法律的制
胶原酶消化细胞。 通过培养，获得了均一的单层排列的细胞： 呈多 一定要认
细胞增 殖 方 面，通 过 超 过 5 个 月 的 培 养，Jaffe 等［3］将原代收获的细胞达到了 10 次传代。期间，每 周换液 2 次，每 10 ～ 14 天传代一次，传代比例按照 1∶ 4 ～ 1∶ 8 下传，并经研究发现，细胞倍增周期大约为 时间很长
基金项目： 国家自然科学基金（ 30872543）
过 5 个月的长期培养，细胞没有转变为类似与成纤时间太长怎
么办
维细胞或平滑肌细胞一样的梭形。扫描电镜观察，
静脉内皮细胞（ human umbilical vein endothelial cells， 细胞表面可见众多的泡状突起或凹陷，以近核区域
HUVEC） 。而之所以主要选择脐带作为内皮细胞的 和细胞边缘为著。透视电镜下，细胞内可见胞饮泡
文献标识码： A
文章编号： 1006-2084（ 2011） 07-0972-04
摘要： 血管内皮细胞在人体多种生理和病理过程中发挥重要作用，一直以来都是研究的热点。 出的胎盘，从上面剪取脐带，
其中使用最广泛的当属人脐静脉内皮细胞，然而就其各种亚系细胞有何特点和优劣，国内尚未见报 道。现通过总结原1 代人脐静脉内皮细胞、2延长寿命的脐静脉内皮细胞系、永3 生化的脐静脉内皮细胞
为什么会有细
试通过引入 异 基 因，从 遗 传 角 度 对 脐 静 脉 内 皮 进 行胞系 改造，因此也就诞生了一系列相应的细胞系。 2 延长寿命的脐静脉内皮细胞系
Gimbrone 等［11］在 1976 年的时候，将 SV40 病毒 感染 HUVEC，获得一个新的细胞系-SVHEC。通过引 入 SV40 病毒的基因，细胞的生长能力得到显著的提 高，可 传 代 次 数 增 加，培 养 所 需 的 血 清 量 有 所 减 低， 也不存在贴壁依赖性和接触抑制现象。新细胞不再 具备内皮细胞特有的 W-P 小体或Ⅷ因子，但仍可以 从中检出血管紧张素转换酶。它们可以表达 SV40 特有的 T 和 Tr 抗原，但不表达 V 抗原。该细胞系主 要用于肿瘤形成以及治疗方面的研究。Ide 等［12］也 用 SV40 感染 HUVEC，从而得到了 SV-HUVEC 细胞 系，通过长期培养能够传代达 60 余次，培养基中需 要添加的血 清 的 量 也 大 大 减 少，而 且 细 胞 具 备 内 皮 细胞的两个标志： Ⅷ因子相关抗原和荆豆凝集素 1 受体，致瘤试 验 等 也 一 定 程 度 上 验 证 了 细 胞 的 生 物 安全性。通 过 以 上 研 究，虽 然 改 善 了 脐 静 脉 内 皮 细 胞的体外培 养 状 况，但 是 获 取 的 细 胞 系 也 只 能 不 同 程度上增加 了 培 养 时 限，却 仍 旧 无 法 避 免 衰 老 和 凋 亡等问题，这也阻碍了对于内皮细胞的研究和探索， 如何获取一种更加稳定的细胞系依旧是一个难题。 3 永生化的脐静脉内皮细胞系
虽然，通过这种方法可以获得 HUVEC 的原代纯 培养，但 是，获 取 的 细 胞 在 应 用 时 仍 然 存 在 局 限 性。 首先，细胞在体外生长较慢而且寿命有限，经过数月 的培 养 后，难 以 避 免 地 出 现 衰 老，并 最 终 凋 亡，这 在 很大程度上制约着实验的进度和可操作性。其次， 细胞在培 养 过 程 中，难 以 保 持 稳 定 的 状 态。 研 究 发 现，随着体外的进一步培养和传代，细胞间黏附分子 （ intercellular adhesion molecule，ICAM） 1 的表达会进 一步降低； 而对于细胞膜上 P 选择素的研究也仅限 于初始细胞或者前两次传代的细胞［5］，MHC 表型在 从脐带获取的初始内皮细胞和培养 2 周以后的细胞 之间也存 在 差 异［8］。 再 次，原 代 脐 静 脉 内 皮 细 胞 代 表的是新生 血 管 内 皮 的 特 点，并 不 能 完 全 反 映 成 人 内皮细胞的性质。Grabowski 等［9］通过实验证明了 HUVEC 和大隐静脉内皮细胞之间存在差异。最后， 原代细胞由 于 取 材 来 源 不 同，很 难 进 行 真 正 严 格 意 义的互相对比。Watson 等［10］发现通过不同渠道购买 的商品化 HUVEC 与自己分离培养的脐静脉内皮细胞 在对白细胞介素 8 的刺激反应方面存在差异。
约，绝大部分对于人血管内皮的研究不能直接通过 角形，有一个卵圆形的核位于细胞中央，相差显微镜 真看
在体实验来进行，更多情况下，都是建立在体外培养 下，细胞边界清晰，细胞之间可见交错结合。而且经
的工具细 胞 的 基 础 上 来 实 施 的。 长 期 以 来，对 于 人 自体血管内皮细胞的各项研究决大多数是基于人脐
Abstract： Vascular endothelial cells used to be focus of medical study for its important character in many pathological and physiological processes． Human umbilical vein endothelial cell is the most popular，but it is not reported which sub-line is better． In this paper，various human umbilical vein endothelial cells，such as primary human umbilical vein endothelial cells，umbilical vein endothelial cell lines with prolonged life span，immortalized umbilical vein endothelial cell lines and so on，were compared and contrasted to guide practical application．
早在 20 世纪 60 年代，Maruyama 等［2］就已经开 始对 HUVEC 进行探索和研究。但是，如何更好地分 离并获得脐 静 脉 内 皮 细 胞 的 纯 培 养，怎 样 通 过 鉴 定 来确认细胞确实是内皮细胞等等问题始终没有一个 统一的答案。直到 1973 年，Jaffe 等［3］对于这些问题 给予了很好的回答。他们在无菌条件下获取产妇娩
免疫组化提示培养的内皮细胞具有平滑肌表型的肌 球蛋白； 并 且 具 备 红 细 胞 表 面 抗 原 （ ABH 抗 原 系 统） ，其中 H 型抗原高表达，A 和 B 型抗原也存在，但 是表达较 弱。 通 过 这 些 结 果，一 方 面 与 在 体 的 脐 静 脉内皮细胞 进 行 了 呼 应，另 一 方 面 也 与 同 时 培 养 的 平滑肌细胞或成纤维细胞进行了区分。
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医学综述 2011 年 4 月第 17 卷第 7 期 Medical Recapitulateຫໍສະໝຸດ BaiduApr 2011，Vol． 17，No． 7
人脐静脉内皮细胞的研究和应用
王 刚△ （ 综述） ，张凯伦※ （ 审校）
（ 华中科技大学同济医学院附属协和医院心外科，武汉 430022）
中图分类号： R329． 2
Key words： Human umbilical vein endothelial cells； Primary cells； Cell lines
剪除 所 有 有 钳 夹 痕 迹 的 部 为可能损
位。然后，用 缓 冲 液 冲 洗 静
什伤中膜 么平滑肌
脉管腔，彻底清除残留血污。 细胞混
杂
再 将 脐 静 脉 两 端 固 定，向 静
后人在此 基 础 上 通 过 不 断 的 研 究 和 总 结，慢 慢 得出了一系列用于鉴定内皮细胞的标准［7］。①生长 特性： 铺路石样外观，微血管内皮细胞在基质胶上培 养还可以形成管样结构； ②代谢方面： 具有血管紧张 素转换酶活性，能够结合酰化的低密度脂蛋白，产生 依前列醇，其有一氧化氮合酶活性； ③细胞标志： v-W 因子（ Ⅷ 因子） ，W-P 小体，CD31 ，CD34 ，CD46 ，荆豆凝 集素 1，EN7 /44，lF10 ，白 细 胞 黏 附 分 子，细 胞 骨 架 蛋白。
内皮细胞所有在体功能都可以通过体外培养来 得以实现，这 也 使 研 究 内 皮 细 胞 在 不 同 的 刺 激 和 培 养条件下的反应成为一种可能［7］。如内皮在血管收 缩中发挥的作用，应力、缺氧条件下的细胞反应，血 管重塑和血管形成，凝血和纤溶，与其他细胞（ 平滑 肌细胞、血细胞、肿瘤细胞等） 的相互作用。原代内 皮细胞由于最接近本体细胞，因此，在这些研究领域 具有重大意义。
脉腔内灌注含 0． 2% 胶原酶
的缓冲液，扎紧血管开口，置
37℃ 孵育 15 min。最后将消
血管是人体的重要组成部分，它构成了循环系 化液收集起来，加入含 20% 胎牛血清的 M199 培养基
统的主体。而整个血管的内表面都是由一层内皮细 中，通过离心获得细胞。以这样的方式，每次可以收
胞所覆盖 的。 由 于 内 皮 细 胞 直 接 与 血 液 接 触，因 此 它们就通过多种途径在血压调节，凝血和纤溶，炎性
系等在医学研究领域的应用和进展，对不同种类之间优势和局限性进行比较，从而更好地指导实际
运用。
立即保存在 4℃ 的缓冲溶液 中，并尽快在 1 h 内分离细 胞，防 止 脐 带 过 久 暴 露 在 缓
关键词： 人脐静脉内皮细胞； 原代细胞； 细胞系
冲溶 液 中。 仔 细 检 查 脐 带，
Investigation and Application of Human Umbilical Vein Endothelial Cells WANG Gang，ZHANG Kailun． （ Department of Cardiovascular Surgery，Union Hospital，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430022，China）
取材来源，一方面，是由于作为分娩过程的一件废弃 物，其来源丰富，容易获取； 另一方面，脐带血管没有
和质 囊，胞 质 内 可 见 游 离 核 糖 体、内 质 网、高 尔 基 复 合体、微管和微丝以及卵圆形或杆形的 W-P 小体［4］。
分支，便 于 操 作，而 且 有 着 理 想 的 长 度，能 够 保 证 细 胞的足量收集。现总结 HUVEC 作为工具细胞，在医 学研究领域的应用和进展。 1 原代 HUVEC
92 h。在培养 3 个月的时候，经过光镜、电镜、免疫组 啊但是可
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化的重新检测，细胞与取材初期相比没有变化。Jaffe
医学综述 2011 年 4 月第 17 卷第 7 期 Medical Recapitulate，Apr 2011，Vol． 17，No． 7
·973·
等［3］的这种方法由于其令人满意的细胞获得量和纯 度得到了后人的纷纷效仿，此后关于获取原代 HUVEC 的方法绝大多数是沿用该办法或略加改进而成［5，6］。
获细胞的量在 0． 5 × 106 ～ 1． 5 × 106 。随后，每周更换 不能太勤 2 次培养基，传代时以 0． 01% 乙二胺四乙酸盐-0． 1% 了
细胞的黏附和迁移，以及血管形成等生理、病理过程 中发挥重要作用［1］。由于受到社会伦理和法律的制
胶原酶消化细胞。 通过培养，获得了均一的单层排列的细胞： 呈多 一定要认
细胞增 殖 方 面，通 过 超 过 5 个 月 的 培 养，Jaffe 等［3］将原代收获的细胞达到了 10 次传代。期间，每 周换液 2 次，每 10 ～ 14 天传代一次，传代比例按照 1∶ 4 ～ 1∶ 8 下传，并经研究发现，细胞倍增周期大约为 时间很长
基金项目： 国家自然科学基金（ 30872543）
过 5 个月的长期培养，细胞没有转变为类似与成纤时间太长怎
么办
维细胞或平滑肌细胞一样的梭形。扫描电镜观察，
静脉内皮细胞（ human umbilical vein endothelial cells， 细胞表面可见众多的泡状突起或凹陷，以近核区域
HUVEC） 。而之所以主要选择脐带作为内皮细胞的 和细胞边缘为著。透视电镜下，细胞内可见胞饮泡
文献标识码： A
文章编号： 1006-2084（ 2011） 07-0972-04
摘要： 血管内皮细胞在人体多种生理和病理过程中发挥重要作用，一直以来都是研究的热点。 出的胎盘，从上面剪取脐带，
其中使用最广泛的当属人脐静脉内皮细胞，然而就其各种亚系细胞有何特点和优劣，国内尚未见报 道。现通过总结原1 代人脐静脉内皮细胞、2延长寿命的脐静脉内皮细胞系、永3 生化的脐静脉内皮细胞
为什么会有细
试通过引入 异 基 因，从 遗 传 角 度 对 脐 静 脉 内 皮 进 行胞系 改造，因此也就诞生了一系列相应的细胞系。 2 延长寿命的脐静脉内皮细胞系
Gimbrone 等［11］在 1976 年的时候，将 SV40 病毒 感染 HUVEC，获得一个新的细胞系-SVHEC。通过引 入 SV40 病毒的基因，细胞的生长能力得到显著的提 高，可 传 代 次 数 增 加，培 养 所 需 的 血 清 量 有 所 减 低， 也不存在贴壁依赖性和接触抑制现象。新细胞不再 具备内皮细胞特有的 W-P 小体或Ⅷ因子，但仍可以 从中检出血管紧张素转换酶。它们可以表达 SV40 特有的 T 和 Tr 抗原，但不表达 V 抗原。该细胞系主 要用于肿瘤形成以及治疗方面的研究。Ide 等［12］也 用 SV40 感染 HUVEC，从而得到了 SV-HUVEC 细胞 系，通过长期培养能够传代达 60 余次，培养基中需 要添加的血 清 的 量 也 大 大 减 少，而 且 细 胞 具 备 内 皮 细胞的两个标志： Ⅷ因子相关抗原和荆豆凝集素 1 受体，致瘤试 验 等 也 一 定 程 度 上 验 证 了 细 胞 的 生 物 安全性。通 过 以 上 研 究，虽 然 改 善 了 脐 静 脉 内 皮 细 胞的体外培 养 状 况，但 是 获 取 的 细 胞 系 也 只 能 不 同 程度上增加 了 培 养 时 限，却 仍 旧 无 法 避 免 衰 老 和 凋 亡等问题，这也阻碍了对于内皮细胞的研究和探索， 如何获取一种更加稳定的细胞系依旧是一个难题。 3 永生化的脐静脉内皮细胞系
虽然，通过这种方法可以获得 HUVEC 的原代纯 培养，但 是，获 取 的 细 胞 在 应 用 时 仍 然 存 在 局 限 性。 首先，细胞在体外生长较慢而且寿命有限，经过数月 的培 养 后，难 以 避 免 地 出 现 衰 老，并 最 终 凋 亡，这 在 很大程度上制约着实验的进度和可操作性。其次， 细胞在培 养 过 程 中，难 以 保 持 稳 定 的 状 态。 研 究 发 现，随着体外的进一步培养和传代，细胞间黏附分子 （ intercellular adhesion molecule，ICAM） 1 的表达会进 一步降低； 而对于细胞膜上 P 选择素的研究也仅限 于初始细胞或者前两次传代的细胞［5］，MHC 表型在 从脐带获取的初始内皮细胞和培养 2 周以后的细胞 之间也存 在 差 异［8］。 再 次，原 代 脐 静 脉 内 皮 细 胞 代 表的是新生 血 管 内 皮 的 特 点，并 不 能 完 全 反 映 成 人 内皮细胞的性质。Grabowski 等［9］通过实验证明了 HUVEC 和大隐静脉内皮细胞之间存在差异。最后， 原代细胞由 于 取 材 来 源 不 同，很 难 进 行 真 正 严 格 意 义的互相对比。Watson 等［10］发现通过不同渠道购买 的商品化 HUVEC 与自己分离培养的脐静脉内皮细胞 在对白细胞介素 8 的刺激反应方面存在差异。
约，绝大部分对于人血管内皮的研究不能直接通过 角形，有一个卵圆形的核位于细胞中央，相差显微镜 真看
在体实验来进行，更多情况下，都是建立在体外培养 下，细胞边界清晰，细胞之间可见交错结合。而且经
的工具细 胞 的 基 础 上 来 实 施 的。 长 期 以 来，对 于 人 自体血管内皮细胞的各项研究决大多数是基于人脐
Abstract： Vascular endothelial cells used to be focus of medical study for its important character in many pathological and physiological processes． Human umbilical vein endothelial cell is the most popular，but it is not reported which sub-line is better． In this paper，various human umbilical vein endothelial cells，such as primary human umbilical vein endothelial cells，umbilical vein endothelial cell lines with prolonged life span，immortalized umbilical vein endothelial cell lines and so on，were compared and contrasted to guide practical application．
早在 20 世纪 60 年代，Maruyama 等［2］就已经开 始对 HUVEC 进行探索和研究。但是，如何更好地分 离并获得脐 静 脉 内 皮 细 胞 的 纯 培 养，怎 样 通 过 鉴 定 来确认细胞确实是内皮细胞等等问题始终没有一个 统一的答案。直到 1973 年，Jaffe 等［3］对于这些问题 给予了很好的回答。他们在无菌条件下获取产妇娩
免疫组化提示培养的内皮细胞具有平滑肌表型的肌 球蛋白； 并 且 具 备 红 细 胞 表 面 抗 原 （ ABH 抗 原 系 统） ，其中 H 型抗原高表达，A 和 B 型抗原也存在，但 是表达较 弱。 通 过 这 些 结 果，一 方 面 与 在 体 的 脐 静 脉内皮细胞 进 行 了 呼 应，另 一 方 面 也 与 同 时 培 养 的 平滑肌细胞或成纤维细胞进行了区分。