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2024/6/18 10:25:36在这个看脸的世界里,连细胞都不例外。细胞养得好看,也说明了细胞状态很好。细胞培养是一段漫长的旅程,而在旅途中随着时间推移,细胞的外观可能会发生一些变化,比如变大、变小、聚团、空泡等等。这些变化可能是正常现象,也可能是状态不好的细胞在向我们发出求救信号。
那么细胞形态发生异常变化,是什么原因导致的,该如何处理呢?小尚这就带大家一探究竟~
1. 细胞聚团
有一些单层贴壁生长的细胞,在遇到低温环境、剧烈震荡、血清不合适的时候容易发生聚团,如GL261、C4-2、SH-SY5Y等。一般来说,重新消化接种就能恢复正常单层贴壁。使用多聚赖氨酸或明胶包被培养器皿,也可以有效促进细胞单层贴壁,预防聚团发生。
图1. 左:GL261细胞发生聚团 右:GL261正常单层贴壁
消化时间不足导致细胞没有消化开,细胞也可能抱团贴壁。继续培养至24小时,待细胞状态稳定后,重新进行消化接种就行啦。下次消化可以适当延长消化时间,记得接种后在显微镜下看一看细胞是不是已经分散成单细胞了,确保万wu一失。
细胞在长满后不传代,长时间维持高密度培养,也可能会形成非常致密的细胞团,这种细胞团不容易清除,传代之后还会出现。所以咱们在培养细胞的时候要密切关注细胞密度,除非实验要求细胞铺满,一般到80%左右汇合度就要传代了,可不能偷懒哦。
注意!有些细胞天生就是聚团生长(NK-92、Jurkat等),可别当作异常状态误伤了友军。
2. 细胞皱缩
贴壁弱的细胞(如293系列细胞系)不能牢牢地“扒住”培养瓶,遇到震荡会缩起来;它们也非常怕冷,碰到低温环境“缩成一团”。此时只需放回培养箱静置一段时间细胞就可以恢复正常。当然,如果静置过夜了细胞还是皱缩状态,就需要重新消化一下啦。
图2. 左:受到震荡的SH-SY5Y细胞 右:静置后恢复正常贴壁形态
所以在培养贴壁较弱的细胞时,要悉心呵护,轻拿轻放。不在室温下放置太长时间,换液或传代前,一定要37℃预热培养基和PBS预防细胞脱落。
多聚赖氨酸或明胶包被培养器皿可以增强吸附性,在培养贴壁较弱的细胞时可以酌情使用。
3. 细胞空泡
细胞出现空泡,通常是细胞受到压力的体现。损伤,药物刺激,培养基成分不对,培养温度、气相等不合适都可能导致空泡。去掉压力来源,可减少空泡产生。平时培养时建议添加足量的培养基,及时换液、传代,可别让细胞饿着啦!在进行吹打等操作时动作尽量轻柔,避免损伤。
图3. 左:培养基成分不适宜导致细胞产生空泡 右:优化培养基成分后空泡减少
有的细胞含有的空泡是正常的膜泡活动,可查看ATCC、DSMZ、ECACC等国际细胞库提供的细胞照片确认细胞空泡是否属于正常情况。
4. 细胞变细拉丝
细胞大量变细、拉丝,同时伴随着生长变慢(甚至停止生长)、漂浮细胞多、细胞间连接减少等不正常的现象,说明细胞受到了损伤,可以尝试增加血清比例(最高不超过20%)调整细胞状态。要好好回忆一下,究竟是哪一步操作损伤了细胞,避免下次培养出现同样的问题。
图4 左:正常Hepa1-6细胞 右:受损的Hepa1-6细胞
同样,细胞拉丝并不一定是细胞状态差,看到视野中有几个细胞拉丝不要紧张,细胞分裂时会伸出细丝辅助贴壁,而有的细胞类型自带细丝(如神经元),要结合细胞特性、生长速度等多方面来看哦。
6. 细胞衰老
原代培养的细胞经过有限次数分裂后将发生复制衰老(replicative senescence),衰老细胞有两个标志性生物学特性:1. 细胞停止生长2. 衰老相关半乳糖苷酶(SA β-Gal)活化,用其底物进行染色即可识别衰老细胞(图5)。通常,衰老细胞在形态上变大,变得扁平,细胞间连接减少。
仍然需要注意有的细胞在低密度时也会呈现此形态,因而不能单从形态判断,还需结合上述生物学特性综合判断细胞是否衰老。
图5. SA β-Gal染色(左:正常细胞 右:衰老细胞)[1]
所以,下次当你看到形态异常的细胞时,不妨想想它们本身应该具有怎样的特性,它们经历了怎样的危机才发生这种变化。对症下药,细胞就能越养越漂亮!
参考文献
1. Beck J, Horikawa I, Harris C. Cellular Senescence: Mechanisms, Morphology, and Mouse Models. Veterinary Pathology. 2020;57(6):747-757. doi:10.1177/0300985820943841