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关于细胞培养你了解了多少

浏览次数:533发布日期:2020-04-20
   所有体外培养细胞,包括初代培养及各种细胞系,当生长达到一定密度后,都需做传代处理。传代的频率或间隔与培养液的性质、接种细胞数量和细胞增殖速度等有关。接种细胞数量大、细胞基数大、相同增殖速度条件下,细胞数量增加与饱和速度相对要快(实际上细胞接种数量大时细胞增殖速度比稀少时要快)。连续细胞系和肿瘤细胞系比初代培养细胞增殖快,培养液中血清含量多时细胞增殖比少时快。以上情况都会缩短传代时间。
  所谓细胞“一代”一词,系仅指从细胞接种到分离再培养时的一段时间,这已成为培养工作中的一种习惯说法,它与细胞倍增一代非同一含义。如某一细胞系为第153代细胞,即指该细胞系已传代153次。它与细胞世代(Generation)或倍增〔Doubling)不同;在细胞一代中,细胞能倍增3~6次。细胞传一代后,一般要经过以下三个阶段:
  1.潜伏期(Latent Phase):
  细胞接种培养后,先经过一个在培养液中呈悬浮状态的悬浮期。此时细胞胞质回缩,胞体呈圆球形。接着是细胞附着或贴附于底物表面上,称贴壁,悬浮期结束。各种细胞贴附速度不同,这与细胞的种类、培养基成分和底物的理化性质等密切相关。初代培养细胞贴附慢,可长达10~24小时或更多;连续细胞系和恶性细胞系快,10~30分钟即可贴附。细胞贴附现象是一个非常复杂和与多种因素相关的过程。支持物能影响细胞的贴附;底物表面不洁不利贴附,底物表面带有阳性电荷利于贴附。另外在贴附过程中,有一些特殊物质如纤维连接素(Fibronectin),又称LETS(Larger External Transformation Substance),细胞表面蛋白(Cell Surface Protein:CSP)等也参与贴附过程。这些物质都是蛋白类成分,它们有的存在于细胞膜的表面(如 CSP),有的则来自培养基中的血清(LETS)。近年又从各种不同组织和生物成分中提取出了很多促贴附物质。贴附是贴附类细胞生长增殖条件之一。
  细胞贴附于支持物后,除先经过前述延展过程变成极性细胞,还要经过一个潜伏阶段,才进入生长和增殖期。细胞处在潜伏期时,可有运动活动,基本无增殖,少见分裂相。细胞潜伏期与细胞接种密度、细胞种类和培养基性质等密切相关。初代培养细胞潜伏期长,约24~96小时或更长,连续细胞系和肿瘤细胞潜伏期短,仅6~24小时;细胞接种密度大时潜伏期短。当细胞分裂相开始出现并逐渐增多时,标志细胞已进入指数增生期。
  2.指数增生期(Logarithmic growth Phase):
  这是细胞增值旺盛的阶段,细胞分裂相增多。指数增生期细胞分裂相数量可作为判定细胞生长旺盛与否的一个重要标志。一般以细胞分裂(Mitotic Index:MI)表示,即细胞群中每1000个细胞中的分裂相数。体外培养细胞分裂指数受细胞种类、培养液成分、pH、培养箱温度等多种因素的影响。一般细胞的分裂指数介于0.1%~0.5%,初代细胞分裂指数低,连续细胞和肿瘤细胞分裂指数可高达3%~5%。pH和培养液血清含量变动对细胞分裂指数有很大影响。指数增生期是细胞一代中活力好的时期,因此是进行各种实验好的和主要的阶段。在接种细胞数量适宜情况下,指数增生期持续3~5天后,随细胞数量不断增多、生长空间渐趋减少、后细胞相互接触汇合成片。细胞相互接触后,如培养的是正常细胞,由于细胞的相互接触能抑制细胞的运动,这种现象称接触抑制(Contact Inhibition)。而恶性细胞则无接触抑制现象,因此接触抑制可作为区别正常与癌细胞标志之一。肿瘤细胞由于无接触抑制能继续移动和增殖,导致细胞向三维空间扩展,使细胞发生堆积(Piled up)。细胞接触汇合成片后,虽发生接触抑制,只要营养充分,细胞仍然能够进行增殖分裂,因此细胞数量仍在增多。但当细胞密度进一步增大,培养液中营养成分减少,代谢产物增多时,细胞因营养的枯竭和代谢物的影响,则发生密度抑制(Density Inhibition),导致细胞分裂停止。因此细胞接触抑制和密度抑制是两个不同的概念,不应混淆。
  3.停滞期(Stagnate Phase):
  细胞数量达饱和密度后,细胞遂停止增殖,进入停滞期。此时细胞数量不再增加,故也称平顶期(Plateau)。停滞期细胞虽不增殖,但仍有代谢活动,继而培养液中营养渐趋耗尽,代谢产物积累、pH降低。此时需做分离培养即传代,否则细胞会中毒,发生形态改变,重则从底物脱落死亡,故传代应越早越好。传代过晚(已有中毒迹象)能影响下一代细胞的机能状态。在这种情况下,虽进行了传代,因细胞已受损,需要恢复,至少还要再传1~2两代,通过换液淘汰掉死细胞和使受损轻微的细胞得以恢复后,才能再用。结果反而耽误了时间,这是在实验中应特别注意的。
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