重新评估雌激素受体阳性乳腺癌细胞模型中细胞周期同步化与阶段富集的有效性

本研究针对雌激素受体阳性(ERα)乳腺癌细胞模型MCF7和T47D在细胞周期同步化研究中存在的重复性和可靠性问题，系统评估了多种同步化方法的有效性。研究人员通过激素剥夺(CD-FBS)、胸苷双阻断(DTB)和诺考达唑处理等方法，建立了标准化的细胞周期阶段富集方案，发现MCF7细胞对雌激素(E2)响应更敏感，而T47D细胞需要额外血清因子。该研究为乳腺癌细胞周期特异性研究提供了重要方法学参考，对理解E2-ERα信号通路调控机制具有重要意义。

　　

在乳腺癌研究领域，雌激素受体阳性(ERα)细胞模型的细胞周期同步化一直是个技术难题。不同实验室采用的方法各异，结果重复性差，严重影响了相关研究的可靠性。特别是对于广泛使用的MCF7和T47D这两种ERα阳性乳腺癌细胞系，虽然它们都源自乳腺腺癌的转移性胸腔积液，但表现出截然不同的分子特征和细胞周期进程，这使得建立统一的同步化方案更具挑战性。

中东技术大学生物科学系的研究团队在《Scientific Reports》上发表的研究，系统评估了多种细胞周期同步化方法在这两种细胞系中的有效性。他们主要采用了三种关键技术：激素剥夺法(使用炭粉-葡聚糖处理的胎牛血清CD-FBS)、胸苷双阻断法(DTB)和微管抑制剂诺考达唑处理。通过流式细胞术分析细胞周期分布，并结合蛋白质印迹(WB)检测周期相关蛋白表达，研究人员建立了一套标准化的细胞周期阶段富集方案。

细胞周期同步化与激素剥夺的效果

研究发现，使用CD-FBS培养72小时能有效将MCF7和T47D细胞同步在G₀/G₁期。对于MCF7细胞，补充10^-9 M E2可诱导细胞周期进程，21小时后S期细胞比例高达65±3.5%。Western blot分析显示，周期蛋白Cyclin B1在S期早期开始增加并持续高表达，而Cyclin E则在S期晚期下降。ERα水平在E2处理后6小时内迅速下降至最低点。相比之下，T47D细胞对E2的反应较弱，最大S期细胞比例不足25%。

胸苷双阻断法的比较研究

胸苷双阻断法(DTB)在MCF7细胞中能部分同步细胞于G₁/S期边界。释放阻断后6小时内，细胞快速通过S期，8小时进入G₂期，14小时完全去同步化。当结合CD-FBS使用时，DTB同样能将MCF7细胞同步在G₀/G₁期，但周期进程明显延迟。对于T47D细胞，单独使用DTB比结合CD-FBS更有效，释放后2小时即可获得较高比例的S期细胞。

抗雌激素药物的同步化效果

研究还评估了选择性雌激素受体调节剂4-羟基他莫昔芬(4-HTam)和选择性雌激素受体下调剂ICI 182,780(ICI)的同步化效果。两者都能将MCF7细胞阻滞在G₀/G₁期，但ICI效果更显著(84±1.5% vs 72±3%)。值得注意的是，撤药后细胞仍保持静止状态，Ki67检测证实ICI处理的细胞表现出G₀期特征而非G₁期阻滞。

细胞周期阶段富集的优化方案

对于MCF7细胞，研究发现21小时E2处理后加0.3μM诺考达唑6小时可进一步富集G₂/M期细胞，而诺考达唑结合有丝分裂震荡法可获得≥90%的G₂/M期纯化群体。对于T47D细胞，DTB释放后2小时加诺考达唑处理同样能有效富集G₂/M期细胞。

这项研究的重要意义在于，它不仅揭示了MCF7和T47D这两种常用乳腺癌细胞系在细胞周期调控方面的显著差异，更重要的是建立了一套针对不同细胞系特点的标准化同步化方案。研究人员特别强调，虽然CD-FBS能有效同步两种细胞系于G₀/G₁期，但T47D细胞的周期进程需要除雌激素外的其他血清因子，这一发现对后续研究具有重要指导意义。该研究为乳腺癌细胞周期特异性研究提供了可靠的方法学基础，对深入理解E2-ERα信号通路调控机制和开发靶向治疗策略具有重要价值。