人有生老病死,細胞也是如此。在細胞體外培養過(guò)程中,細胞的活力和狀態(tài)是處于一種動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)。
脫離機體保護的細胞,往往是很脆弱的,在體外環(huán)境中生長(cháng),培養條件的輕微改變,或許就會(huì )令細胞發(fā)生不可預估的變化。就比如,常見(jiàn)的原代細胞培養過(guò)程中,即使保持培養條件并未發(fā)生改變,但在傳代過(guò)程中,細胞質(zhì)量也經(jīng)常是呈下降趨勢的。
細胞質(zhì)量改變,勢必會(huì )影響實(shí)驗結果。因此,對細胞質(zhì)量進(jìn)行適當的監控,有助于掌握細胞狀態(tài),對其能否進(jìn)行后續實(shí)驗做出合理的預判。
細胞質(zhì)控
傳統的細胞培養,主要是通過(guò)在顯微鏡下,觀(guān)察細胞的形態(tài)學(xué)變化,以及傳代培養周期的變化,來(lái)判斷細胞狀態(tài)。這種判斷方法雖然便捷,但是由于比較主觀(guān),誤差較大,也無(wú)法量化,或是進(jìn)行統計學(xué)分析。
體外細胞的有效培養新概念——“細胞質(zhì)控"。
可以通過(guò)細胞活力、細胞凋亡、細胞周期、細胞增殖及DNA損傷等五方面對細胞生長(cháng)生存狀態(tài)進(jìn)行全面的監控。
在體外細胞培養的過(guò)程中,細胞總有一些因各種原因而死亡,總細胞中活細胞所占的百分比,即是我們常說(shuō)的細胞活力。
是“細胞質(zhì)控"中比較基礎的指標。常見(jiàn)的流式細胞設備及部分細胞計數儀器都可以對細胞進(jìn)行計數,也可以提供準確客觀(guān)的細胞活力數據,為“細胞質(zhì)控"提供準確、客觀(guān)的統計學(xué)依據。
細胞活力檢測注意事項
檢測細胞活力時(shí),需保證正常細胞的細胞膜是完整的。
核酸染料,如PI(Propidium iodide,碘化丙啶)常用于流式細胞儀分析。細胞在處于壞死或即將死亡的細胞細胞膜常處于受損狀態(tài),由于PI不能通過(guò)正常完整的細胞膜,因此,細胞活力不佳的細胞,PI可將其染成紅色,用于分辨壞死細胞/正常細胞。
如果染色時(shí)再加入另一種能夠通過(guò)細胞膜的核酸染料,就可以將活細胞和死細胞區分開(kāi)。
例如,PI經(jīng)常被用來(lái)與Calcein-AM或者FDA等熒光探針一起使用,區別活力不同細胞。
細胞活力檢測的其他應用
除了對細胞進(jìn)行常規的質(zhì)量檢測,細胞活力測定還有其他更廣泛的應用。
例如,細胞活力是細胞毒性實(shí)驗的指標之一。判斷某種外源成分(化合物、小分子藥物或蛋白質(zhì)等)對細胞是否存在毒性或毒性的高低,首先要觀(guān)察的,就是該成份是否會(huì )誘導細胞死亡,也就是細胞活力的變化。
另外,除了細胞毒性研究,細胞質(zhì)控在病毒感染或者RNA轉染的研究中發(fā)揮著(zhù)重要作用。轉染/感染所用的試劑,或多或少會(huì )對細胞產(chǎn)生一定的負面影響。因此,在轉染之前,活細胞需要達到一定的比例才可以保證在轉染實(shí)驗的順利進(jìn)行。
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提供結合蛋白,能識別維生素、脂類(lèi)、金屬和其他激素等,能結合或調節它們所結合的物質(zhì)活力。
有些情況下結合蛋白質(zhì)能與有毒金屬和熱原質(zhì)結合,起到解毒作用。
是細胞貼壁、鋪展在塑料培養基質(zhì)上所需因子來(lái)源。
起酸堿度緩沖液作用。
提供蛋白酶抑制劑,使在細胞傳代時(shí)使剩余胰蛋白酶失活,保護細胞不受傷害。
參與細胞凍存。
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