干货|肿瘤研究中的luc标记肿瘤细胞系

荧光素酶（Luc）标记肿瘤细胞系的出现，为当代肿瘤体内研究带来了突破性革新。这类细胞可稳定表达荧光素酶，借助小动物活体生物发光成像技术，就能无创、实时、长时程原位追踪肿瘤生长与转移进程。非侵入式检测模式大幅降低实验动物用量，还能全程连续采集肿瘤动态数据，让药效评估、转移机制研究更精准、更高效。 那么，我们应如何科学巧用 Luc 细胞开展肿瘤研究呢？接下来小源就带大家深入聊聊 Luc 细胞在小鼠成瘤模型中的实际应用与实操要点。

图1 Luc稳转株体内应用流程示意图

一、什么是Luc细胞？

Luc 细胞（Luciferase-expressing cells）是通过基因工程稳定表达荧光素酶（Luciferase）的细胞，常见为肿瘤细胞系（如 GL261-Luc 、 MC38-Luc ）。

• 发光原理： 细胞内荧光素酶在ATP、氧气、Mg²⁺存在下，催化外源底物荧光素（Luciferin） 氧化，将化学能转化为光能（生物发光）。
• 构建方式： 将荧光素酶基因（如萤火虫 Luc2）通过慢病毒转染亲本细胞，经药物筛选获得稳定高表达株。
• 核心优势： 非侵入、实时、定量、高灵敏，发光信号与细胞数量 / 活性高度相关。

二、如何选择肿瘤研究的Luc细胞？

实验开始前需要准备好细胞和动物，那 Luc细胞 该如何选择呢？小源为大家整理了以下资料供大家参考：

1.研究目的：

• 人源肿瘤细胞系：适用于研究人类癌症机制和抗癌药物评价。
• 鼠源肿瘤细胞系：适用于研究肿瘤细胞与宿主免疫系统之间的相互作用，以及免疫系统对肿瘤生长和转移的影响。

2.小鼠免疫功能：

• 免疫缺陷的小鼠模型：人源肿瘤细胞系通常使用免疫缺陷的小鼠模型，如裸鼠或严重联合免疫缺陷小鼠（SCID），以避免免疫排斥反应。
• 免疫功能完整的小鼠模型：鼠源肿瘤细胞系通常可以移植到遗传背景相同、不会发生免疫排斥的小鼠体内。

3.实验需求：

• 肿瘤类型：根据研究的肿瘤类型，选择相应的细胞系。
• 转移特性：如果研究转移，选择已知具有转移能力的细胞系。
• 成瘤性：选择在动物模型中具有良好成瘤性的细胞系，以获得更可靠的实验结果。

4.细胞质量：

• 荧光素酶表达：选择荧光素酶活性高的细胞系，以确保在活体成像中获得清晰的信号。
• 细胞培养条件：选择易于操作和培养的细胞系。
• 细胞代次：避免使用过高代数的细胞。
• 细胞状态：选择细胞状态良好、无污染的细胞系。

5.数据可比性：

根据参考文献等资料，选择广泛使用、数据丰富的细胞系，便于对比验证。

表1. 源井4T1-Luc细胞荧光素酶表达结果

三、小鼠成瘤实验步骤

选择好细胞系和小鼠模型后，接下来就是小鼠成瘤实验的具体操作步骤

1. 准备工作

1.1. 细胞准备

Luc稳转细胞株在合适的培养基中培养，确保细胞状态良好。当细胞达到80-90%汇合时，用胰蛋白酶消化，离心重悬于PBS或无血清培养基。使用细胞计数仪对细胞进行计数，调整浓度为5x10^6个细胞/100 µL（不同细胞系接种量不同），冰上备用。

1.2. 小鼠准备

选择小鼠品系：根据实验需求选择合适的免疫缺陷小鼠（如裸鼠、SCID）或免疫完整小鼠。

适应性饲养：实验前将小鼠在实验室环境中饲养以适应新环境。

2. 肿瘤细胞接种

麻醉小鼠，注射部位脱毛，用酒精棉球消毒注射部位，使用1 mL注射器吸取细胞悬液，注射细胞悬液至皮下。除了皮下注射还有原位注射，腹腔注射，静脉注射等方式，根据研究目的进行选择。

肿瘤细胞原位移植与异位移植的选择Tips：

• 异位移植 是指将肿瘤细胞直接注射到实验动物的非原发部位，最常见的是皮下注射。这种方法操作简单，易于肿瘤的建立和监测，但不能完全模拟肿瘤的自然生长环境和微环境。
• 原位移植 是指将肿瘤细胞注射到肿瘤自然发生的部位，如肝脏、肺部、乳腺等。这种方法更接近肿瘤的自然生长条件，可以更好地模拟肿瘤与宿主的相互作用。

图2. 小鼠皮下注射细胞

3. 生物发光成像（BLI）

腹腔注射或静脉注射荧光素酶底物，小鼠自由活动6-8分钟，麻醉小鼠。注射底物15-20分钟后使用BLI设备捕捉并记录生物发光信号。

图3. 成像仪和放置在相机盒内的小鼠

四、源井生物提供的Luc细胞

源井生物拥有300+种Luc细胞株，能稳定表达萤火虫（Firefly）的Luciferase荧光素酶，特异性强且高度灵敏，成像质量高，发光强度可精确定量；并且该类细胞株代次低、活性高、状态好，可直接用于活体细胞注射，能够很好地帮助您进行转录因子调控机制研究、活体成像、细胞示踪等实验。

源井Luc细胞优势

✔ 300+Luc细胞产品	✔ 均通过STR鉴定/支原体检测
✔ 客户高分文献引用验证	✔ 通过荧光素酶活性检测， Luc稳定高表达

源井Luc稳转细胞验证数据

荧光素酶检测流程

利用 Dual-Luciferase® Reporter Assay System 试剂盒（Promega，Cat：E1910）说明书进行荧光素酶活性检测，并在酶标仪（BioTek，型号：Synergy LX）的化学发光模块下进行萤火虫荧光素酶反应强度读数。

图4. 荧光素酶活性检测流程

荧光素酶检测结果

表2. 小鼠胃癌细胞(MFC-Luc)荧光素酶检测结果

用源井Luc细胞系成瘤结果展示

图5.（左） B16-F10-Luc细胞注射小鼠成像（右）4T1-Luc细胞注射小鼠成像

五、结论

源井生物可提供荧光素酶标记肿瘤细胞系产品。依托实时生物发光成像技术，该细胞系能够实现精准肿瘤示踪，高效助力体内肿瘤机制研究。 该细胞系是稳定表达荧光素酶的肿瘤细胞系，可稳定产出高质量实验数据，其应用价值与研究成效已在多篇高影响力学术期刊中得到充分验证。 若您计划利用 Luc 细胞系开展肿瘤成像研究，或需定制构建荧光素酶表达肿瘤细胞系，源井生物可为您提供专业靠谱的技术支持与稳定性过硬的细胞系产品，是您科研路上值得信赖的选择。

精选Luc细胞

细胞名称	细胞货号	客户文献
GL261-Luc	YC-C045-Luc-P	DOI:10.1038/s41551-026-01612-y
B16-F10-Luc	YC-A011-Luc-P	DOI: 10.1021/acsnano.3c13056
RM-1-Luc	YC-C049-Luc-P	DOI: 10.1038/s41467-025-57190-1
4T1-Luc	YC-B004-Luc-P	DOI: 10.1038/s41467-024-47111-z
SNU-387-LUC	YC-B001-Luc-P	DOI: 10.7150/thno.90322