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恒遠生物教大家如何防止細胞老化
閱讀:470 發(fā)布時間:2024-1-4大家在養(yǎng)細胞的時候,想必也會遇到像細胞狀態(tài)差的這種情況,,但是細胞狀態(tài)差,,是由多種原因造成。細胞狀態(tài)差,,常常出現(xiàn)的現(xiàn)象是:細胞邊緣不清晰,、細胞不飽滿,、折光性差,、背景比較臟、黑點很多,、細胞碎片多(細胞凋亡后的細胞碎片),、單個細胞內有空泡(凋亡)且空泡比較多;如果細胞出現(xiàn)老化,,也就是細胞比較扁平,、增殖減緩,、細胞核體積增大、細胞突觸變多,,此時觀察到的細胞狀態(tài)也是不正常的,。所以,除了考慮血清和細菌污染的問題,,細胞老化的問題也是不容忽視的!
一,、什么是細胞老化,?
1882年,,德國生物學家Weismann曾大膽預測“在細胞水平存在老化現(xiàn)象",。他推測:機體的壽命限制受控于體細胞的分裂能力,;在遺傳進化中,,不同物種的體細胞獲得了不同分裂的潛能,從而決定了不同物種的壽命長短,。
20世紀50年代,Swin和他的同事利用原代細胞體外培養(yǎng)試驗證明了來源于不同物種的纖維細胞均不具備無限分裂的潛能,。取得突破性進展的還是Hayflflick和Moorhead,,他們做了更系統(tǒng)更細致的觀察和描述,,他們對25株人成纖維細胞進行原代培養(yǎng),在這個過程中發(fā)現(xiàn),,經過約50次傳代之后,所有細胞出現(xiàn)功能退化,,并且喪失分裂能力的現(xiàn)象,。此后人們將這一現(xiàn)象稱之為“Hayflflick極限"或者自發(fā)性老化。之后也有事實證明,,細胞老化并不是體外培養(yǎng)所導致,,細胞在體內也會隨著年齡的增長,,逐步走向老化。
二,、細胞老化的征兆
1.細胞周期阻滯
長期的細胞周期阻滯是老化細胞的基本特征,也是體外鑒定細胞老化不-可或缺的指標,。為了檢查細胞是否躍出了細胞周期,,人們通常檢測增殖指示分子Ki-67的表達豐度,;或者通過將與胸腺嘧啶相似的溴脫氧尿嘧-啶摻入到細胞培養(yǎng)基中,觀察是否有新的DNA合成,。細胞老化主要表現(xiàn)為G1期阻滯,,個別情況下也可伴隨G2/M期周期阻滯,,或直接由G2/M期阻滯誘發(fā)形成。
2.細胞形態(tài)改變
雖然由于細胞周期的中斷和DNA復制的停止,,老化細胞內的DNA含量與正常細胞類似,但 RNA與蛋白質豐度均比正常細胞要明顯升高,。這是因為盡管細胞進入老化階段后蛋白質的整體合成速率降低,,但是蛋白質的降解體系受到更加明顯的抑制,導致蛋白質在細胞內持續(xù)堆積,。但由于不同組織來源的細胞,其形態(tài)各不相同,,因此,,目前還并無客觀,、統(tǒng)一的標準從細胞形態(tài)判斷并定義老化細胞。簡單來說目前并不能直接根據(jù)細胞的形態(tài)去判斷是否老化細胞,。
無論是原代細胞或是細胞株,,在細胞培養(yǎng)過程中細胞老化現(xiàn)象是存在且常見的,但容易被操作人員所忽略,,老化的細胞會出現(xiàn)的特征包括:細胞增殖變慢、細胞核體積異常及多核(4-8核),、表面分泌物增多、細胞體積增大,、細胞扁平,、細胞質中出現(xiàn)空泡等現(xiàn)象,。
三、總結
研究表明,衰老細胞的細胞核,、細胞質和細胞膜等均有明顯的變化:
①細胞內水分減少,體積變小,新陳代謝速度減慢,;
②細胞內酶的活性降低,;
③細胞內的色素會積累;
④細胞內呼吸速度減慢,細胞核體積增大,核膜內折,染色質收縮,顏色加深.線粒體數(shù)量減少,體積增大,;
⑤細胞膜通透性功能改變,使物質運輸功能降低.
四,、形態(tài)變化
總體來說老化細胞的各種結構呈退行性變化.衰老細胞的形態(tài)變化表現(xiàn)有:
1、核:增大,、染色深,、核內有包含物
2,、染色質:凝聚、固縮,、碎裂、溶解
3,、質膜:粘度增加、流動性降低
4,、細胞質:色素積聚、空泡形成
5,、線粒體:數(shù)目減少,、體積增大
6、高爾基體:碎裂
7,、尼氏體:消失
8,、包含物:糖原減少,、脂肪積聚
9、核膜:內陷
五,、分子水平的變化
1、DNA:從總體上DNA復制與轉錄在細胞衰老時均受抑制,但也有個別基因會異常激活,端粒DNA丟失,線粒體DNA特異性缺失,DNA氧化,、斷裂,、缺失和交聯(lián),甲基化程度降低.
2,、 RNA:mRNA和tRNA含量降低.
3、蛋白質:含成下降,細胞內蛋白質發(fā)生糖基化,、氨甲?;⒚摪被刃揎椃磻?導致蛋白質穩(wěn)定性,、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白質肽斷裂,交聯(lián)而變性.氨基酸由左旋變?yōu)橛倚?
4、 酶分子:活性中心被氧化,金屬離子Ca2+,、Zn2+,、Mg2+,、Fe2+等丟失,酶分子的二級結構,溶解度,等電點發(fā)生改變,總的效應是酶失活.
5、脂類:不飽和脂肪酸被氧化,引起膜脂之間或與脂蛋白之間交聯(lián),膜的流動性降低,。
六,、我們應該如何防止細胞老化?
1. 不要等細胞長得太滿才傳代,,細胞太密會導致細胞狀態(tài)下降,產生細胞接觸性抑制,。
2. 細胞不要消化過度。采用胰-蛋白酶消化細胞,會造成細胞表面一定程度的細胞損傷,。
3. 最重要的是使用優(yōu)質的血清和培養(yǎng)基:干細胞對培養(yǎng)基中的內毒素非常敏感,。除了要留意基礎培養(yǎng)基的內毒素外,,也要留意血清的內毒素。如果血清中內毒素≥3EU/ml時,,干細胞很容易老化或死亡,導致細胞“亞健康"狀態(tài),,導致實驗受到影響,。很多使用者,,血清在試用前,就會通過提早審核該批次《檢測報告》,,以決定是否入圍進行試用,。
4. 在開始養(yǎng)細胞并傳代時,,也要特別注意凍存細胞,以保持細胞有種子庫存在,,可以有效避免細胞損傷。