在這個看臉的世界里,連細(xì)胞都不例外。細(xì)胞養(yǎng)得好看,也說明了細(xì)胞狀態(tài)很好。細(xì)胞培養(yǎng)是一段漫長的旅程,而在旅途中隨著時間推移,細(xì)胞的外觀可能會發(fā)生一些變化,比如變大、變小、聚團、空泡等等。這些變化可能是正?,F(xiàn)象,也可能是狀態(tài)不好的細(xì)胞在向我們發(fā)出求救信號。
那么細(xì)胞形態(tài)發(fā)生異常變化,是什么原因?qū)е碌?,該如何處理呢?小尚這就帶大家一探究竟~
1. 細(xì)胞聚團
有一些單層貼壁生長的細(xì)胞,在遇到低溫環(huán)境、劇烈震蕩、血清不合適的時候容易發(fā)生聚團,如GL261、C4-2、SH-SY5Y等。一般來說,重新消化接種就能恢復(fù)正常單層貼壁。使用多聚賴氨酸或明膠包被培養(yǎng)器皿,也可以有效促進細(xì)胞單層貼壁,預(yù)防聚團發(fā)生。
圖1. 左:GL261細(xì)胞發(fā)生聚團 右:GL261正常單層貼壁
消化時間不足導(dǎo)致細(xì)胞沒有消化開,細(xì)胞也可能抱團貼壁。繼續(xù)培養(yǎng)至24小時,待細(xì)胞狀態(tài)穩(wěn)定后,重新進行消化接種就行啦。下次消化可以適當(dāng)延長消化時間,記得接種后在顯微鏡下看一看細(xì)胞是不是已經(jīng)分散成單細(xì)胞了,確保萬wu一失。
細(xì)胞在長滿后不傳代,長時間維持高密度培養(yǎng),也可能會形成非常致密的細(xì)胞團,這種細(xì)胞團不容易清除,傳代之后還會出現(xiàn)。所以咱們在培養(yǎng)細(xì)胞的時候要密切關(guān)注細(xì)胞密度,除非實驗要求細(xì)胞鋪滿,一般到80%左右匯合度就要傳代了,可不能偷懶哦。
注意!有些細(xì)胞天生就是聚團生長(NK-92、Jurkat等),可別當(dāng)作異常狀態(tài)誤傷了友軍。
2. 細(xì)胞皺縮
貼壁弱的細(xì)胞(如293系列細(xì)胞系)不能牢牢地“扒住"培養(yǎng)瓶,遇到震蕩會縮起來;它們也非常怕冷,碰到低溫環(huán)境“縮成一團"。此時只需放回培養(yǎng)箱靜置一段時間細(xì)胞就可以恢復(fù)正常。當(dāng)然,如果靜置過夜了細(xì)胞還是皺縮狀態(tài),就需要重新消化一下啦。
圖2. 左:受到震蕩的SH-SY5Y細(xì)胞 右:靜置后恢復(fù)正常貼壁形態(tài)
所以在培養(yǎng)貼壁較弱的細(xì)胞時,要悉心呵護,輕拿輕放。不在室溫下放置太長時間,換液或傳代前,一定要37℃預(yù)熱培養(yǎng)基和PBS預(yù)防細(xì)胞脫落。
多聚賴氨酸或明膠包被培養(yǎng)器皿可以增強吸附性,在培養(yǎng)貼壁較弱的細(xì)胞時可以酌情使用。
3. 細(xì)胞空泡
細(xì)胞出現(xiàn)空泡,通常是細(xì)胞受到壓力的體現(xiàn)。損傷,藥物刺激,培養(yǎng)基成分不對,培養(yǎng)溫度、氣相等不合適都可能導(dǎo)致空泡。去掉壓力來源,可減少空泡產(chǎn)生。平時培養(yǎng)時建議添加足量的培養(yǎng)基,及時換液、傳代,可別讓細(xì)胞餓著啦!在進行吹打等操作時動作盡量輕柔,避免損傷。
圖3. 左:培養(yǎng)基成分不適宜導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生空泡 右:優(yōu)化培養(yǎng)基成分后空泡減少
有的細(xì)胞含有的空泡是正常的膜泡活動,可查看ATCC、DSMZ、ECACC等國際細(xì)胞庫提供的細(xì)胞照片確認(rèn)細(xì)胞空泡是否屬于正常情況。
4. 細(xì)胞變細(xì)拉絲
細(xì)胞大量變細(xì)、拉絲,同時伴隨著生長變慢(甚至停止生長)、漂浮細(xì)胞多、細(xì)胞間連接減少等不正常的現(xiàn)象,說明細(xì)胞受到了損傷,可以嘗試增加血清比例(最高不超過20%)調(diào)整細(xì)胞狀態(tài)。要好好回憶一下,究竟是哪一步操作損傷了細(xì)胞,避免下次培養(yǎng)出現(xiàn)同樣的問題。
圖4 左:正常Hepa1-6細(xì)胞 右:受損的Hepa1-6細(xì)胞
同樣,細(xì)胞拉絲并不一定是細(xì)胞狀態(tài)差,看到視野中有幾個細(xì)胞拉絲不要緊張,細(xì)胞分裂時會伸出細(xì)絲輔助貼壁,而有的細(xì)胞類型自帶細(xì)絲(如神經(jīng)元),要結(jié)合細(xì)胞特性、生長速度等多方面來看哦。
6. 細(xì)胞衰老
原代培養(yǎng)的細(xì)胞經(jīng)過有限次數(shù)分裂后將發(fā)生復(fù)制衰老(replicative senescence),衰老細(xì)胞有兩個標(biāo)志性生物學(xué)特性:1. 細(xì)胞停止生長2. 衰老相關(guān)半乳糖苷酶(SA β-Gal)活化,用其底物進行染色即可識別衰老細(xì)胞(圖5)。通常,衰老細(xì)胞在形態(tài)上變大,變得扁平,細(xì)胞間連接減少。
仍然需要注意有的細(xì)胞在低密度時也會呈現(xiàn)此形態(tài),因而不能單從形態(tài)判斷,還需結(jié)合上述生物學(xué)特性綜合判斷細(xì)胞是否衰老。
圖5. SA β-Gal染色(左:正常細(xì)胞 右:衰老細(xì)胞)[1]
所以,下次當(dāng)你看到形態(tài)異常的細(xì)胞時,不妨想想它們本身應(yīng)該具有怎樣的特性,它們經(jīng)歷了怎樣的危機才發(fā)生這種變化。對癥下藥,細(xì)胞就能越養(yǎng)越漂亮!
參考文獻
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
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