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技术资料/正文
N家干货 | 聊聊CG活性检测细胞株
415 人阅读发布时间：2025-07-18 14:31
1.靶点介绍
激素是人体的化学信使，控制着各个器官的生理功能。糖蛋白激素 （GPH） 是一类结构相似的激素家族，主要包括四类：促卵泡激素 （FSH） 、促黄体素 （LH） 、促甲状腺激素 （TSH） 、绒毛膜促性腺激素 （CG）。
人绒毛膜促性腺激素（Human Chorionic Gonadotropin,HCG）主要由胎盘的滋养层细胞分泌产生，HCG是一种237个氨基酸的异源二聚体，由α-（93-氨基酸，14.5 kD）和β-（145-氨基酸，22.2 kD）亚基组成，这些亚基通过电荷相互作用非共价连接，共包含8个碳水化合物侧链，分子量为36.7 kDa。HCG的α亚基与TSH、LH和FSH同源，而β亚基与LH的同源性为80-85%。具体来说，LHβ-亚基包含121个氨基酸，而HCGβ-亚基包含145个氨基酸。HCG和LHβ亚基之间的24个氨基酸差异，包括121-145氨基酸，是HCG特有的，称为c端肽（CTP）。因此，一些HCG抗体也能识别LH，反之亦然。由于其结构与LH的同质性，HCG在妊娠的前3-4周与黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体（LHCGR）结合，刺激黄体细胞，直到胎盘的类固醇生成活性产生足够的孕酮来维持妊娠。HCG的检查对早期妊娠诊断有重要意义，对与妊娠相关疾病、滋养细胞肿瘤等疾病的诊断、鉴别和病程观察等有一定价值。
图1. hCG结构示意图
2.靶点功能
HCG 具有多种功能。HCG 促进黄体细胞产生孕酮；促进子宫血管系统的血管生成；促进细胞滋养层细胞的融合和分化，形成合体滋养层细胞；导致母亲对外来入侵胎盘细胞的任何免疫或巨噬细胞作用的阻断；导致子宫生长与胎儿生长平行；抑制怀孕期间的任何子宫肌层收缩；引起脐带的生长和分化；向子宫内膜发出即将着床的信号；作用于母亲大脑中的受体，引起妊娠剧吐，并促进怀孕期间胎儿器官的生长。
HCG的主要功能就是刺激黄体由月经黄体转换为妊娠黄体，同时促进雌激素和孕酮持续分泌，维持子宫内膜形态，并使胎盘生长成熟，促进雄激素芳香化转化为雌激素，同时刺激孕酮的形成，促进子宫蜕膜的形成，抑制植物血凝素对淋巴细胞的刺激作用，并吸附于滋养细胞表面，以免母体淋巴细胞攻击胚胎滋养层，刺激胎儿睾丸分泌睾酮，促进男性性分化，与母体甲状腺细胞TSH受体结合，刺激甲状腺活化，对维持妊娠至关重要。
图2. 非孕妇和孕妇中各种hCG亚型的细胞来源、靶点、相关信号级联和功能
3.作用机制
循环中的HCG主要由肝脏代谢，约20%的循环中的HCG由肾脏排出。在排泄过程中，HCG的大部分被降解为由β-core片段（HCGβcf）主导的亚基。在妊娠早期，尿液中HCGβcf的水平较低，而在妊娠中期，大约80%的免疫反应性尿HCG水平由HCGβcf组成。
HCG可以通过与促黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体（LHCGR）结合，或可能通过直接/间接相互作用与转化生长因子受体（TGFβR）结合，激活各种信号级联，包括母亲对四肢瘫痪的同源物2（Smad2）、蛋白激酶C（PKC）和/或蛋白激酶A（PKA）。该分子在促进子宫内皮血管生成、维持肌层静止以及促进母胎界面的免疫调节方面表现出特殊的作用。
异三聚体G蛋白亚基激活磷脂酶C（PLC）相关蛋白激酶C（PKC）；异三聚体G蛋白亚基通过激活腺苷环化酶激活cAMP依赖的蛋白激酶A（PKA）信号；HCH-S：硫酸化HCG；HCG-H：高糖基化HCG。
图3. 作用机制图
游离ß-亚基和高糖基化HCG是暴露TGFß结合结构的HCG变体，这些是自分泌素，可拮抗TGFß受体，促进细胞生长并阻断细胞凋亡。由于这种拮抗作用，细胞产生胶原酶和金属蛋白酶。如图所示，细胞分泌无HCG的ß-亚基或高糖基化HCG。血液进入循环系统并在身体周围旋转。HCGfree ß-高糖基化HCG的亚基然后结合回癌细胞上的TGFß受体，并对抗这个受体。其结果是促进细胞生长，阻止细胞凋亡。
4.临床相关
HCG的检查对早期妊娠诊断，异位妊娠、滋养细胞肿瘤等疾病的诊疗具有重要意义。
(1)早期妊娠的诊断：多胎妊娠者尿HCG常高于单胎妊娠，常用的检查方法均可显示阳性结果。
(2)异位妊娠的诊断：正常妊娠时血清HCG水平随着不同孕周呈现规律性变化，而异位妊娠时HCG含量比正常妊娠时明显降低，检测血清HCG有助于明确诊断。
(3)流产的诊断：先兆流产、不完全流产HCG呈阳性；完全流产或死胎时HCG由阳性转为阴性。人工流产后HCG仍呈阳性，提示宫腔内残留有胚胎组织。
(4)滋养层细胞疾病的诊断：因葡萄胎、恶性葡萄胎、绒毛膜上皮癌等滋养细胞高度增生，血清及尿液HCG明显增高。
(5)肿瘤标志物：男性HCG升高可见于精原细胞睾丸癌、睾丸畸胎瘤等。肺癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌等血清中的 HCG也会升高，因此将HCG看作癌症标志物之一。同时需结合其它检查结果进行综合判断。
5.研究现状
全球范围内，以HCG为靶点的在研项目共计298项。其中，已上市的药物为32款，266款为临床试验阶段。国内4款已上市药物中3款为FSHR×LHCGR靶点，最新的为默克雪兰诺公司的促黄体激素α（2013）和丽珠医药的重组人绒促性素生物类似药（2021）。从靶点组合看，在研药物中，FSHR×LHCGR组合和LHCGR靶点布局最多。
图4. 排名前十的靶点和适应症，数据来源：新药情报库
目前激素生物学活性测定方法主要包括：免疫测定法、体内生物学测定方法和体外生物学测定方法。近年来，基于报告基因法的体外活性分析方法在药物活性检测领域得到越来越广泛的应用。针对HCG靶点药物的开发、生产放行和研究需求，NovoBio开发了细胞株产品HEK293-LHCGR-Luc，部分数据展示如下：
6.CG相关活性细胞株
✦检测原理
图5. 报告基因法检测HCG的作用机制图
✦数据展示
①单克隆细胞株活性曲线验证：
使用 HCG蛋白对HEK293-LHCGR-Luc 细胞株进行活性曲线检测，细胞株对HCG蛋白有明显的浓度响应效应，曲线拟合度较好。结果如下图6：
图6. HEK293-LHCGR-Luc活性曲线验证结果
结果显示：HEK293-LHCGR-Luc对CG蛋白也有很好的响应，呈现良好的剂量依赖曲线。
图7. HCG项目细胞株对兽用HCG药物的活性曲线
②单克隆细胞株专属性验证：
使用Insulin蛋白作为参考，检验细胞株的专属性，亚克隆号2F1细胞株对HCG（MERCK）蛋白有明显的浓度依赖响应信号，而Insulin蛋白无响应信号。结果如下图8：
图8. HEK293-LHCGR-Luc专属性验证结果
③单克隆细胞株重复性、准确度、精密度及线性关系验证：
将HEK293-LHCGR-Luc细胞株与HCG蛋白药物进行相对准确度和精密度验证，3位研究人员在不同时间重复2次，共计6次重复实验测试。经过相对活性 50%、100%、150%的相对活性比较，该细胞株开发方法符合精密度、准确度及线性关系标准。
图9. 重复性、相对准确性、精密性考察结果图
④线性考察：
以 50%、100%、150%效价理论值（横坐标）对其相应的效价测定值（纵坐标）作图，进行线性回归，线性结果的R2 >0.95，展示线性结果较好，结果如图5：
图10.系统的线性考察结果图
✦优势特点
✅方法稳定，变动小；
✅实验窗口大，响应值高；
✅利用转基因构建的效应细胞可稳定传代；
✅该细胞株可以作为HCG药物活性检测细胞株；
✅适合放行、长期稳定检测，方便方法验证。
📚 充实您的研究方法学，推动医学科学的进步！💪