細胞空泡化也叫做細胞質(zhì)空泡化,是2019年公布的感染病學(xué)名詞。
具體表現為:變性細胞的胞質(zhì)、胞核內出現大小不一的空泡(水泡),細胞呈蜂窩狀或網(wǎng)狀的現象。變性嚴重者,小水泡相互融合成大水泡,細胞核懸于中央,或被擠于一側,細胞形體顯著(zhù)腫大,胞質(zhì)空白,外形如氣球狀。
導致細胞質(zhì)空泡化的潛在因素
有一部分細胞質(zhì)空泡化可以是可逆的,這類(lèi)型的空泡化一般存在于暴露在誘導劑的情況下。誘導劑引起細胞狀態(tài)的改變或者細胞周期停滯,表現為細胞質(zhì)空泡化。合理控制誘導劑使用范圍,在脫離誘導劑后,細胞通常會(huì )回復正常表型。
也有一部分細胞質(zhì)空泡化是不可逆的。這種情況下,一般會(huì )導致細胞死亡,許多外源化合物、細菌、病毒感染后均會(huì )出現不可逆的胞質(zhì)空泡化。
因此,導致細胞質(zhì)空泡化的常見(jiàn)因素,可以總結為以下幾點(diǎn)(如有更多觀(guān)點(diǎn),歡迎評論區補充):
藥物誘導
一些特定的誘導劑處理,是細胞質(zhì)空泡化的原因,一般是需要觀(guān)察細胞變化而對細胞進(jìn)行的特殊處理。
細胞老化
原代細胞培養的過(guò)程中有時(shí)會(huì )出現此類(lèi)情況。一些細胞處于終末分化狀態(tài),不會(huì )再分裂,時(shí)間長(cháng)了就會(huì )空泡化而死亡。
對于永生化的細胞系進(jìn)行反復傳代,導致細胞嚴重老化,也會(huì )出現這一現象。
滲透壓和pH值
在細胞培養過(guò)程中,如果培養基滲透壓或pH發(fā)生比較大的改變,或培養基的初始pH值與細胞正常所需pH值差別巨大,也容易使細胞生長(cháng)收到刺激,發(fā)生空泡化。
胰酶消化
胰酶消化時(shí)間過(guò)長(cháng),或是在吹打細胞時(shí)太過(guò)大力而產(chǎn)生太多氣泡,都容易導致細胞狀態(tài)受損,長(cháng)期如此,可能引起細胞質(zhì)空泡化。
細胞代謝
在細胞培養過(guò)程中,由于血清質(zhì)量差或是濃度過(guò)低等情況下,可能導致細胞代謝出現問(wèn)題,如內質(zhì)網(wǎng)應激從而引起細胞質(zhì)空泡化的現象。
細胞自噬
當細胞缺乏營(yíng)養處于饑餓狀態(tài)時(shí),也容易因細胞自噬而產(chǎn)生空泡,形成自噬小體,但是自噬小體僅能在電鏡下觀(guān)察到,光學(xué)顯微鏡下是觀(guān)察不到的。
細胞污染
支原體污染:支原體污染的初期,細胞是沒(méi)有什么明顯癥狀的,而且也無(wú)法通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察到,只有在嚴重的時(shí)候會(huì )導致細胞狀態(tài)變差,出現細胞空泡化的現象,細胞膜上也會(huì )出現小黑點(diǎn)附著(zhù),以及培養基變色速度加快這類(lèi)癥狀。
病毒污染:一些文獻上也有記錄,觀(guān)察到病毒污染也會(huì )導致細胞出現空泡化的情況。
細胞質(zhì)空泡化怎么辦?
由于導致細胞質(zhì)空泡的原因眾多,因此要仔細分析,尋找解決方案。
1)如果是因為細胞老化導致的,可以通過(guò)復蘇代數靠前的細胞進(jìn)行培養來(lái)解決細胞空泡問(wèn)題。
2)調整培養基至合適的pH,再進(jìn)行培養,來(lái)解決因pH差異大而導致的細胞空泡問(wèn)題。
3)在傳代時(shí),選擇科學(xué)的消化方法:合適的胰酶濃度、適當的消化市場(chǎng),在操作時(shí)避免吹打太過(guò)用力出現太多氣泡。
4)要保證細胞培養所需的營(yíng)養充足,可以根據情況,適當增加血清濃度以及谷氨酰胺。
5)選擇質(zhì)量?jì)?yōu)質(zhì)、渠道正規的胎牛血清,優(yōu)質(zhì)胎牛血清經(jīng)過(guò)嚴格的質(zhì)量檢測,外源物質(zhì)盡可能做到更低,減少對細胞的刺激;渠道正規的胎牛血清,全程冷鏈運輸,避免反復凍融而帶來(lái)的營(yíng)養物質(zhì)的損耗,細胞生長(cháng)更安心。
Ausbian進(jìn)口特級胎牛血清, 精選內毒素更低的批次(≤3EU/ml),微生物檢測結果均為未檢出,全程冷鏈運輸,避免反復凍融。
6)在細胞培養時(shí)要嚴格進(jìn)行無(wú)菌操作,操作時(shí)要規范,減少污染的可能性。對于實(shí)驗環(huán)境與器械,可以用實(shí)驗環(huán)境專(zhuān)用的污染清除試劑:Mycoplasma-off™、Water Shield™,有效預防實(shí)驗環(huán)境中的支原體污染。