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細胞學堂 | 細胞又雙叒叕聚團了?解決攻略來了!

更新時間:2024-11-21  |  點擊率:1886


在細胞培養(yǎng)中,細胞聚團是一個常見且復雜的問題,它可能會影響細胞正常的生長、形態(tài)和功能,甚至降低實驗結(jié)果的可靠性,給研究人員帶來不少困擾。


本期細胞學堂將深入探討細胞聚團對細胞培養(yǎng)的影響,分析細胞聚團形成的常見原因,并為您提供相應的解決方法,旨在助您優(yōu)化細胞培養(yǎng)條件,提高實驗的成功率。


細胞聚團對細胞培養(yǎng)的影響


01

抑制細胞的生長和增殖

聚團的形成限制了細胞之間的營養(yǎng)和氧氣交換,導致部分細胞因缺乏足夠的養(yǎng)分而無法進行正常的生長和分裂。此外,聚團細胞的生長狀態(tài)往往不均勻,有的細胞增殖旺盛,有的細胞則處于休眠狀態(tài)或瀕臨死亡。

02

改變細胞形態(tài)和功能

細胞在聚團后通常會失去正常的粘附狀態(tài),這可能對其功能表現(xiàn)產(chǎn)生不良影響,如分泌能力和代謝活性等。在需要細胞與基質(zhì)或其他細胞相互作用的實驗中,聚團的存在可能會干擾這些生物學過程。

03

降低實驗結(jié)果的可靠性

聚團可能導致細胞行為的不一致性,從而影響實驗結(jié)果的可重復性。在藥物篩選或功能研究中,聚團可能會改變細胞對藥物的反應,產(chǎn)生假陽性或假陰性結(jié)果,進而降低研究結(jié)論的準確性。

04

影響后續(xù)實驗操作

在細胞傳代過程中,聚團的存在使操作變得困難,增加細胞損傷的風險。此外,聚團還可能導致細胞死亡率上升,從而影響細胞的整體狀態(tài)。


細胞聚團常見原因和解決方法


細胞本身特性

對于初次接觸細胞培養(yǎng)的新手來說,他們可能對懸浮細胞的理解局限于細胞以單顆獨立的狀態(tài)懸浮于培養(yǎng)基中。但實際上,有一類懸浮細胞,它們由于自身的生長特性,常會以聚團的形式生長。例如,AtT-20細胞在正常生長過程中,會自然以聚大團的形式懸浮生長(如圖1所示);而U2932細胞常以聚小團的形式懸浮生長(如圖2所示)。對于此類細胞,在初次培養(yǎng)時,建議參照權(quán)-威數(shù)據(jù)庫細胞正常生長圖片,了解并熟悉其易聚團生長的特性,無需做特殊處理。

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圖1. AtT-20細胞聚大團生長

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 圖2. U2932細胞聚小團生長

對于無血清懸浮培養(yǎng)的細胞株(如HEK 293F和CHO-S),其在高密度培養(yǎng)時,細胞也容易出現(xiàn)聚團生長(如圖3所示)。高密度時聚團生長容易引起細胞過早死亡,最終導致蛋白表達產(chǎn)量顯著降低。為解決此類問題,可在培養(yǎng)基中添加適當?shù)?strong style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">抗細胞結(jié)團劑,能有效改善細胞聚團情況(如圖4所示),同時延長細胞在高密度培養(yǎng)條件下的高活率持續(xù)時間,進而提升蛋白表達產(chǎn)量。

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圖3. CHO-S細胞未加

抗細胞結(jié)團劑

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  圖4. CHO-S細胞加入

抗細胞結(jié)團劑



細胞受到刺激

在培養(yǎng)貼壁不牢的細胞(如HEK 293系列)時,若細胞受到外界刺激(如換液時未預熱培養(yǎng)基、PBS或細胞受到震蕩等),可能會導致細胞脫落,聚團漂浮。另外,如購買細胞時選擇常溫運輸發(fā)貨,細胞在到貨時也可能出現(xiàn)脫落,聚團漂浮的情況。針對此類問題,可以通過收集聚團漂浮的細胞,經(jīng)過適當消化后,重新接種進行培養(yǎng)。

大鼠背根神經(jīng)元細胞是一株貼壁生長的細胞,在常溫運輸過程中同樣可能因為運輸刺激,導致細胞聚團漂?。ㄈ鐖D5所示)。在高倍鏡下觀察細胞團塊,大部分細胞是透亮光滑的(若不確定聚團細胞的存活狀態(tài),可將細胞團消化成細胞懸液,用臺盼藍染色判斷死活細胞的比例),收集聚團細胞后用胰酶消化,重新鋪板,經(jīng)過24 h的培養(yǎng),細胞開始貼壁,形態(tài)逐漸伸展開,繼續(xù)培養(yǎng)2天后,細胞形態(tài)恢復正常。

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圖5. 大鼠背根神經(jīng)元細胞常溫運輸后的聚團處理



消化不當

在貼壁細胞的傳代過程中,消化不當與傳代后細胞聚團生長的現(xiàn)象密切相關(guān)。如果消化液的濃度過高或消化時間過長,細胞可能會受損,其正常的粘附能力會受到影響,進而容易導致細胞聚團。相反,如果消化時間過短,貼壁細胞只是大片地從培養(yǎng)皿底部脫落,而細胞間的粘附仍然較強。此時即便使用移液槍輕柔吹打,也難以將細胞團塊分散成單細胞懸液。這種消化不足的細胞懸液接種的細胞更易傾向于聚團生長。

為了應對因消化不當導致的細胞聚團問題,我們需要對培養(yǎng)的細胞消化時間進行更為精準的掌控。既要確保細胞能夠充分解離,又要避免對細胞狀態(tài)造成影響。如果在傳代后發(fā)現(xiàn)細胞呈現(xiàn)聚團生長,且細胞狀態(tài)良好的前提下,可以將細胞進行消化處理,以獲得單細胞懸液并重新進行接種鋪板。



血清影響

不同品牌的血清在成分上存在差異,尤其是生長因子的含量,這種差異可能會對細胞的粘附能力和生長狀態(tài)產(chǎn)生影響,進而引發(fā)細胞聚團的現(xiàn)象。此外,即使是同一品牌的不同批次血清,也可能因質(zhì)量波動而對細胞狀態(tài)產(chǎn)生影響,使細胞更容易聚集。因此,在培養(yǎng)對血清敏感的細胞時,應盡量避免更換血清品牌和生產(chǎn)批次。如果確實需要更換血清,建議采取逐步替換的方式,這樣可以顯著提高血清替換的成功率,并降低細胞生長過程中出現(xiàn)聚團的風險。


普諾賽®抗細胞結(jié)團劑


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以上是關(guān)于細胞聚團常見原因和解決方法介紹,更多細胞培養(yǎng)干貨,請持續(xù)關(guān)注細胞學堂專欄~


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