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常用细胞系大全-细胞分类-细胞来源与应用场景一文讲清
来源: HEK293细胞 时间:2026-09-09
细胞生物学 · 实验室技术科普

常用细胞系大全:分类、来源与应用场景一文讲清

系统整理 150 余种实验室常见细胞系——从 HEK293、HeLa 到 HepG2、A549、CHO,按组织来源、肿瘤类型与模式动物分类,并附培养基础要点与选型建议。

📋 长文详解🔬 覆盖人源、小鼠、大鼠、仓鼠、猴源等常用物种📊 含分类速查表

什么是细胞系?

一句话定义:细胞系(Cell Line)是指从动物或人体组织分离出的细胞,经过原代培养后能够(或经转化后能够)在体外持续传代的细胞群体。与只能短期培养的原代细胞不同,细胞系可以长期冻存、复苏和扩增,是生命科学研究中标准化、可重复的实验材料。

细胞系按来源可分为人源细胞系(如 HeLa、HEK293)、啮齿类细胞系(如 NIH-3T3、C2C12)以及其他物种细胞系(如非洲绿猴肾细胞 Vero、狗肾细胞 MDCK)。按生物学特性又可分为正常/永生化细胞系肿瘤细胞系两大类。下面按科学分类逐一整理。

💡 细胞系 vs 原代细胞
原代细胞直接来自机体组织,生物学特性最接近体内状态,但获取困难、传代能力有限(一般传 5–10 代即衰老);细胞系经永生化处理后可无限传代,均一性好、成本低、易于标准化,是大多数实验室的常规选择。对体内真实性要求极高的实验(如药物毒理终评)仍建议结合原代细胞或体内模型验证。

正常组织来源细胞系(永生化正常细胞)

这类细胞系保留了正常组织的部分生物学特性,常作为对照组、毒性评价模型或功能研究的基础材料

呼吸与上皮来源

细胞名称 简称 典型用途
人支气管上皮细胞 BEAS-2B 呼吸道毒理、肺癌发生机制研究中的正常对照
人支气管上皮细胞 16HBE 气道上皮转运、吸入制剂研究
小鼠肺泡巨噬细胞 MH-S 肺部免疫、吞噬功能研究
大鼠肺泡巨噬细胞 NR8383 肺泡炎症、纳米材料毒性评价
小鼠乳腺上皮细胞 MLE-12 肺表面活性物质、呼吸系统研究


肝脏与肾脏来源

细胞名称 简称 典型用途
人正常肝细胞 L-02(HL-7702) 肝毒性评价、肝细胞功能研究的正常对照
人正常肝细胞 QSG-7701 / Chang Liver 肝代谢、药物安全性评价
人肾皮质近曲小管上皮细胞 HK-2 肾毒性、肾小管损伤机制研究
负鼠肾小管上皮细胞 OK 肾转运蛋白与磷酸盐代谢研究


其他正常组织来源

细胞名称 简称 典型用途
人甲状腺正常细胞 Nthy-ori 3-1 甲状腺功能、甲状腺癌对照
人乳腺上皮细胞 MCF-10A 乳腺癌研究的正常对照
人视网膜色素上皮细胞 ARPE-19 眼底病、视网膜退行性疾病研究
人子宫内膜细胞 HEC-1-A / Ishikawa 子宫内膜容受性、生殖医学研究
人正常前列腺上皮细胞 RWPE-1 前列腺癌对照
小鼠成纤维细胞 NIH-3T3 / BALB/3T3 转染测试、细胞毒性 MTT/CCK-8 实验经典对照
小鼠前脂肪细胞 3T3-L1 脂肪分化、肥胖与代谢研究标准模型
人皮肤成纤维细胞 BJ / HSF 皮肤衰老、创伤修复、材料生物相容性
小鼠胚胎成纤维细胞 MEF 饲养层细胞、iPS 重编程研究
仓鼠肺细胞 V79 基因毒性、突变检测(CHL/V79 系统)
中国仓鼠卵巢细胞 CHO 重组蛋白/抗体药物生产的核心工程细胞


肿瘤细胞系(按癌种分类)

肿瘤细胞系是癌症机制研究、抗肿瘤药物筛选中最常用的体外模型。下表按癌种整理高频使用株系。

呼吸系统肿瘤

细胞名称 简称 亚型/特点
人肺腺癌细胞 A549 肺腺癌经典株,使用频率最高之一
人非小细胞肺癌细胞 NCI-H1299 / H1975 / H358 / H460 / H1650 覆盖 EGFR 等驱动基因突变背景(H1975 含 T790M/L858R)
人肺鳞癌细胞 NCI-H520 / H226 / H1703 肺鳞癌模型
人小细胞肺癌细胞 NCI-H69 / H446 / H1688 小细胞肺癌(SCLC)模型
人大细胞肺癌细胞 NCI-H460 / 95-D(高转移) 大细胞癌与高转移模型
小鼠肺癌细胞 LLC(Lewis 肺癌) 小鼠移植瘤、转移模型常用
人鼻咽癌细胞 CNE-1 / CNE-2 / HNE-1 鼻咽癌、EBV 相关研究
人喉癌细胞 Hep-2 喉鳞癌,也广泛用于病毒受体研究


消化系统肿瘤

细胞名称 简称 亚型/特点
人肝癌细胞 HepG2 / Huh-7 / Hep3B / HCCLM3 / BEL-7402 / SMMC-7721 / PLC/PRF/5 HepG2 亦常用于药物肝毒性筛查;HCCLM3 为高转移株
人胃癌细胞 MGC-803 / SGC-7901 / BGC-823 / HGC-27 / AGS / MKN-45 / NCI-N87 覆盖胃腺癌、弥漫型等不同病理背景
人结直肠癌细胞 HCT-8 / HCT-116 / HT-29 / LoVo / SW480 / SW620 / Caco-2 / DLD-1 / RKO / T84 Caco-2 兼用于肠吸收模型;SW480/SW620 为原发-转移配对
人胰腺癌细胞 PANC-1 / MIAPaCa-2 / BxPC-3 / AsPC-1 / PANC02(小鼠) 胰腺癌公认难治模型
人食管癌细胞 KYSE-150 / KYSE-410 / TE-1 / TE-10 食管鳞癌模型
人胆囊癌细胞 GBC-SD / NOZ 胆囊癌稀有模型


乳腺与妇科肿瘤

细胞名称 简称 亚型/特点
人乳腺癌细胞 MCF-7 / T47D ER 阳性(腔面 A 型)
人乳腺癌细胞 MDA-MB-231 / MDA-MB-468 / BT-549 / HCC1937 三阴性/基底样型,侵袭性强
人乳腺癌细胞 SK-BR-3 / BT-474 HER2 阳性模型
小鼠乳腺癌细胞 4T1 / EMT-6 BALB/c 小鼠原位移植瘤、免疫健全模型
人宫颈癌细胞 HeLa / SiHa / CaSki / C-33A HeLa 为史上第一个人类永生化细胞系(1951 年);SiHa/CaSki 为 HPV16 阳性
人卵巢癌细胞 A2780 / SK-OV-3 / OVCAR-8 / ID8(小鼠) 卵巢癌化疗敏感性研究
人绒毛膜癌细胞 JEG-3 / JAR 滋养层生物学、妊娠相关研究


泌尿与男性生殖系统肿瘤

细胞名称 简称 亚型/特点
人前列腺癌细胞 LNCaP / 22RV1(AR 阳性)、PC-3 / DU145(AR 阴性) 雄激素依赖与去势抵抗模型
人膀胱癌细胞 5637 / T24 / UM-UC-3 / RT-112 / J82 / TCCSUP 膀胱尿路上皮癌谱系
人肾透明细胞癌细胞 786-O / ACHN / Caki-1 / OS-RC-2 肾癌与 VHL 通路研究
人睾丸支持细胞 / 精原细胞 TM4 / GC-1 / GC-2 生精功能与雄性生殖研究(正常永生化)


神经、皮肤与骨组织肿瘤

细胞名称 简称 亚型/特点
人脑胶质瘤细胞 U87MG / U251 / U118MG / LN-229 / SHG-44 胶质母细胞瘤主流模型
人神经母细胞瘤细胞 SH-SY5Y / SK-N-SH / Neuro-2a(小鼠) 神经分化(SH-SY5Y 可分化为神经元样细胞)、神经退行性疾病
人黑色素瘤细胞 A375 / A875 / SK-MEL-1 黑色素免疫治疗研究热点模型
小鼠黑色素瘤细胞 B16-F10 高转移株,免疫与转移研究经典
人骨肉瘤细胞 U-2 OS / MG-63 / 143B / Saos-2 骨肿瘤与骨形成研究(Saos-2 成骨特性好)
人舌鳞癌细胞 CAL-27 / SCC-9 / SCC-25 口腔鳞癌模型
人横纹肌肉瘤细胞 RD 软组织肉瘤模型


内分泌与其他

细胞名称 简称 亚型/特点
人甲状腺癌细胞 CAL-62(未分化)/ B-CPAP(乳头状)/ TPC-1 覆盖甲状腺癌主要病理亚型
大鼠胰岛细胞 INS-1 / RIN-m5f 胰岛素分泌、糖尿病研究经典模型
小鼠胰岛β细胞 MIN6 / NIT-1 β 细胞功能、1 型糖尿病模型


血液与免疫来源细胞系

血液系统肿瘤与免疫研究依赖悬浮培养的造血/免疫细胞系,是白血病分型研究、免疫治疗(CAR-T 等)和药物免疫调节评价的核心工具。

类别 细胞名称 简称 典型用途
T 淋巴细胞 人 T 淋巴细胞白血病细胞 Jurkat T 细胞信号通路、CAR-T 体外验证最常用
人 T 淋巴细胞白血病细胞 CCRF CEM / MOLT-4 T-ALL 研究、化疗药筛
人外周血 T 细胞 H9 / HuT 78 HIV/HTLV 病毒学研究
小鼠 T 淋巴瘤细胞 EL4 / L1210 小鼠免疫模型
B 淋巴细胞 人伯基特淋巴瘤细胞 Raji / Daudi / Namalwa B 细胞淋巴瘤、ADCC 效应评价(Raji 为标准靶细胞)
人弥漫大 B 细胞淋巴瘤细胞 SU-DHL-4 / U2932 / DB / OCI-LY 系列 DLBCL 分子分型研究
小鼠 B 淋巴瘤细胞 A20 免疫健全小鼠淋巴瘤模型
髓系细胞 人慢性髓系白血病细胞 K-562 伊马替尼靶点(BCR-ABL)研究、NK 杀伤实验标准靶细胞
人急性髓系白血病细胞 HL-60 / NB-4 / THP-1 / U937 / MM.1S / MM.1R 分化诱导(HL-60/NB-4)、AML 研究(THP-1 兼用于免疫炎症)
人多发性骨髓瘤细胞 U266 / RPMI-8226 / NCI-H929 骨髓瘤与蛋白酶体抑制剂研究
人组织细胞淋巴瘤细胞 U937 单核/巨噬样分化模型
巨噬细胞 小鼠巨噬细胞 RAW264.7 / Ana-1 / J774A.1 炎症、吞噬、免疫应答研究三大常用株
人单核细胞白血病(THP-1 衍生) THP-1 源巨噬细胞 PMA 诱导后广泛用于炎症因子与内毒素模型
NK / 杂交瘤 人 NK 细胞白血病 NK-92 NK 细胞杀伤机制、CAR-NK 研究


常用模式动物细胞系

除人源细胞外,小鼠、大鼠、仓鼠、猴、犬等模式动物来源细胞系在体内可比性实验中不可替代。

小鼠来源(Mus musculus)

细胞名称 简称 典型用途
小鼠胚胎成纤维细胞 NIH-3T3 / 3T3-L1 / MEF 转染、脂肪分化、饲养层
小鼠成肌细胞 C2C12 肌分化、肌萎缩与运动医学研究标准模型
小鼠成骨细胞 MC3T3-E1 / MLO-Y4(骨细胞) 骨形成、骨材料研究
小鼠软骨细胞 ATDC5 / C28/I2(人软骨) 软骨分化与退行性关节病
小鼠胶质瘤细胞 GL261 / C6(大鼠) 免疫健全胶质瘤模型首选
小鼠肝癌细胞 Hepa1-6 / BNL CL.2 C57BL/6 小鼠肝癌移植瘤
小鼠结肠癌细胞 CT26 / MC38 肿瘤免疫治疗模型(与 4T1、B16-F10 并列最常用)
小鼠脑微血管内皮细胞 bEnd.3 血脑屏障模型


大鼠、仓鼠与其他物种来源

物种 细胞名称 简称 典型用途
大鼠 大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞 PC-12 神经分化(NGF 诱导)、神经递质研究经典模型
大鼠 大鼠心肌细胞 H9C2 心肌缺血/再灌注、心脏毒性评价
大鼠 大鼠成肌细胞 L6 骨骼肌代谢研究
大鼠 大鼠肾小球系膜细胞 HBZY-1 肾病、肾纤维化研究
仓鼠 中国仓鼠卵巢细胞 CHO / CHO-K1 抗体药物工业生产首选宿主细胞
仓鼠 仓鼠肾细胞 BHK-21 疫苗生产(口蹄疫、狂犬病疫苗)
非洲绿猴 非洲绿猴肾细胞 Vero / COS-7 Vero 为疫苗生产(脊灰、狂犬、新冠)与病毒分离金标准;COS-7 用于转染表达
恒河猴 猴肾细胞 LLC-MK2 呼吸道病毒分离培养
狗肾细胞 MDCK 流感疫苗生产与流感病毒扩增金标准
猪睾丸细胞 / 猪肾细胞 ST / PK-15 / WKPMY-1 兽用疫苗与猪源病毒研究
兔肾细胞 RK-13 兔源病毒研究
小鼠雪貂 貂肺上皮细胞 Mv1Lu TGF-β 信号研究


明星细胞系与应用场景速查

如果把常用细胞系比作实验室的"工具箱",以下几株堪称使用频率最高的"明星工具",几乎每个课题组都会接触到:

🏆 HEK293 / 293T(人胚肾细胞)

转染效率极高,是基因功能研究、腺病毒/AAV/慢病毒包装、重组蛋白瞬时表达的事实标准。293T 含 SV40 大 T 抗原,特别适合病毒载体生产。

🏆 HeLa(人宫颈癌细胞)

1951 年建立的第一株人类永生化细胞系,贡献超过 10 万篇论文。细胞分裂速度快、耐受性好,至今仍是基础细胞生物学的主力模型。

🏆 CHO(中国仓鼠卵巢细胞)

全球上市单克隆抗体药物中约 70% 由 CHO 表达生产,是生物医药产业的"发动机"细胞,也是基因编辑与稳定细胞株构建的常客。

🏆 A549(人肺腺癌细胞)

肺癌研究、呼吸道病毒感染模型、吸入毒理实验的通用底物,与 BEAS-2B(正常对照)搭配构成经典的"正常-肿瘤"对照体系。

🏆 HepG2(人肝癌细胞)

兼具肝癌模型与"类肝细胞"代谢活性,是新药肝毒性早期筛查的标配,也常用于脂代谢与铁死亡研究。

🏆 Vero / MDCK(疫苗生产细胞)

Vero 是世卫组织推荐的病毒疫苗生产基质细胞;MDCK 是流感疫苗与病毒扩增的金标准,支撑着全球季节性流感疫苗供应。

细胞系培养基础要点

不同细胞系的培养条件差异较大,但核心要素可归纳为五个方面。建议在接收新细胞系时,第一时间核对权威细胞库提供的官方培养方案

  1. 培养基选择:大多数贴壁细胞使用 DMEM(高糖/低糖)或 RPMI-1640(悬浮血液细胞首选),补充 10% 胎牛血清(FBS);疑难株系需参照说明书使用专用培养基(如脉络膜内皮、软骨细胞)。
  2. 培养环境:常规 37℃、5% CO₂、饱和湿度。原代样与干细胞类对 CO₂ 浓度和培养基缓冲体系更敏感。
  3. 传代与消化:贴壁细胞达 80–90% 融合度时用 0.25% 胰酶(含/不含 EDTA)消化;悬浮细胞直接离心换液。避免过度消化损伤膜蛋白。
  4. 冻存与复苏:冻存液推荐 90% FBS + 10% DMSO,程序性降温后转入液氮(-196℃);复苏时 37℃ 快速融化并尽快稀释 DMSO,全程不超过 2 分钟。
  5. 质量控制:定期进行支原体检测、STR 身份鉴定,防止交叉污染——历史数据显示约 15–20% 的细胞系存在错配或污染,HeLa 污染是重灾区。
⚠️ 生物安全提醒
人源细胞系操作建议在生物安全柜(Ⅱ级 A2 型)内进行,并遵循实验室生物安全管理规范。所有涉及病原感染实验的细胞培养(如病毒扩增)须在相应生物安全等级实验室开展。

细胞系选型建议:按实验目的匹配

选错细胞系是实验失败最常见的原因之一。建议按"科学问题 → 物种匹配 → 亚型匹配 → 培养可行性"四步锁定目标细胞:

实验目的 推荐细胞系组合 说明
基因功能 / 信号通路 HEK293T + 目标疾病对应肿瘤细胞(如 A549、MCF-7) 293T 用于体系建立与载体验证,再迁移到疾病模型验证
抗肿瘤药物筛选 NCI-60 代表株或 A549 / HepG2 / HCT-116 / MCF-7 + 正常对照(L-02、BEAS-2B) 肿瘤/正常配对评价选择性毒性
肿瘤免疫 / CAR 类 靶细胞(K-562 / Raji / Nalm-6 等)+ 效应细胞(Jurkat / NK-92 / T 细胞) 注意靶抗原表达验证
抗体 / 重组蛋白生产 CHO-K1(稳转)、HEK293(瞬时高表达) 工业放大首选 CHO
病毒学 / 疫苗 Vero-E6 / MDCK / BHK-21 / ST 等 按病毒嗜性选择敏感细胞
神经科学 SH-SY5Y / PC-12(可分化)+ U87MG(胶质瘤)+ bEnd.3(血脑屏障) 分化方案需提前优化
代谢与肥胖 3T3-L1(脂肪分化)+ INS-1 / MIN6(胰岛)+ HepG2(肝代谢) 多器官联动模拟代谢轴
骨与软骨 MC3T3-E1 / Saos-2(成骨)+ ATDC5(软骨)+ RAW264.7(破骨分化) 成骨-破骨平衡研究组合
小鼠体内移植瘤 免疫缺陷鼠:HepG2 / MCF-7 等人源株;免疫健全鼠:4T1 / CT26 / B16-F10 / LLC / GL261 物种匹配是前提,人源细胞只能种到免疫缺陷小鼠


✅ 选型三原则
1)物种匹配:计划做小鼠体内实验,优先选小鼠源或经验证可移植的人源株;2)背景明确:关注分子分型(ER/HER2、EGFR 突变、HPV 阳性等)与文献引用量;3)可培养性:评估本实验室的培养条件与经验,疑难细胞先小规模试培养。

常见问题解答(FAQ)

细胞系和细胞株有什么区别?
严格来说,原代培养成功并首次传代后即称为"细胞系";从细胞系中通过克隆筛选或选择获得的、具有特定性状或标记的亚群称为"细胞株(Cell Strain)"。日常使用中两者常混用,购细胞时关注具体株系名称即可。
初建实验室应该常备哪几种细胞系?
建议常备"一快一稳一对照":HEK293T(转染快、好养活)、HeLa 或 NIH-3T3(稳定传代的练手细胞)、以及与研究方向匹配的疾病模型细胞加一个正常对照(如做肺相关研究配 A549 + BEAS-2B)。冻存库建议每个株系至少保存两个代次批次。
细胞为什么会支原体污染?如何发现?
支原体可通过血清、耗材、操作气溶胶等途径进入培养体系,且不引起培养基浑浊,肉眼难察觉。典型表现是细胞生长变慢、形态异常、实验数据波动。常用检测方法包括 DNA 荧光染色、PCR 检测和培养法,建议新到细胞先隔离检测、常规细胞每 1–3 个月检测一次。
细胞传代太多代会影响实验结果吗?
会。肿瘤细胞系虽可"无限传代",但长期高代次培养会积累遗传与表型漂移,出现生长速度、药敏特性的改变。建议记录代次、使用低代次细胞(一般 P3–P20 内)完成关键实验,并定期从液氮中复苏新批次替换高代次细胞。
人源肿瘤细胞可以接种到普通小鼠体内吗?
不可以。人源细胞对小鼠是"异种",普通小鼠的免疫系统会将其排斥。人源肿瘤移植瘤模型需使用免疫缺陷小鼠(裸鼠、NOD/SCID、NSG);如需研究抗肿瘤免疫,则应选择免疫健全小鼠配同源小鼠细胞系(如 BALB/c 配 4T1、C57BL/6 配 B16-F10 或 MC38)。
如何避免用错细胞(细胞系身份错误)?
从正规渠道获取附有 STR 鉴定报告的细胞;接收后进行 STR 比对确认身份;培养过程中注意与文献报道的形态、倍增时间比对。相关国际指南(如 ICLAC 数据库)收录了已知交叉污染的细胞系名单,购买前可查询核对。

 苏州阿尔法生物实验器材有限公司自2008年成立,扎根苏州生物医药产业园,专注为各类科研机构,制药企业提供实验室仪器、科研试剂、实验耗材全品类一站式供应解决方案,覆盖分子生物学、细胞培养、微生物检测、药物研发、临床体外诊断、理化分析六大主流实验场景,一站式配齐实验室全部所需物资。

  公司持有梅特勒托利多、海尔生物、朗基、知楚、天能、恒尔、天根生化、耐思等国内外一线仪器试剂品牌正规授权,全线产品具备完整质检报告、注册资质,满足高校实验室、药企研发部、第三方检测机构、医院检验科CNAS、GMP合规使用要求。

   仪器品类涵盖PCR仪、超净工作台、摇床、低温冰箱、细胞培养箱、电泳仪,凝胶成像仪、离心机、移液器、分光光度计等全套实验室设备;试剂包含细胞培养基、胎牛血清、生化试剂盒、标准品、缓冲液;耗材覆盖离心管、培养皿、枪头、过滤膜、冻存管等一次性塑料制品,上万种常备库存。

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