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原代細胞培養(yǎng)在藥物測試的使用與注意事項

閱讀:1770        發(fā)布時間:2020/7/31
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長期以來,,科學(xué)家多依賴永生化的細胞系來進行各種研究,,但在過去十年,隨著細胞生物學(xué)的發(fā)展,細胞培養(yǎng)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化,,新型的技術(shù)和培養(yǎng)試劑讓使用原代細胞作為研究對象成為可能,。相比于細胞系,原代細胞更多保留了體內(nèi)原始組織的生物學(xué)特征,,如生長和衰老,,因此通過原代細胞可建立更好的細胞疾病模型。

 

原代細胞(Primary cells)是指來源活體組織,,經(jīng)過特定分離方法制備而成的初始細胞,。

 

原代細胞離體時間短且不經(jīng)過永生化過程,其生物學(xué)特性未發(fā)生很大變化,,仍保持原有的遺傳特征,,可更好地反映細胞在體內(nèi)的生長狀態(tài),從而獲得與體內(nèi)生理功能更接近的數(shù)據(jù),,很適合用于藥物測試,、細胞分化和轉(zhuǎn)化等實驗研究。

 

01 原代細胞與細胞系該如何選,?

原代細胞生長緩慢,,一般認(rèn)為,原代細胞培養(yǎng)的第1代和傳代到第10代以內(nèi)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng),。原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右就不容易傳下去了,,細胞的生長會出現(xiàn)停滯,大部分細胞衰老死亡,。但是有極少數(shù)的細胞能夠度過“危機”而繼續(xù)傳下去,,這些存活的細胞一般能夠傳到40-50代,這種傳代細胞叫做細胞株,。當(dāng)細胞傳至50代以后又會出現(xiàn)“危機”,,這時有部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變且?guī)в邪┳兊奶攸c,從而可能無限制地傳代下去,,這種傳代細胞稱為細胞系,。

 

細胞系因其容易培養(yǎng)、種類多,、產(chǎn)量可觀的優(yōu)點一直是細胞水平研究,,且價格相對低廉,但細胞系“價廉卻不一定物美”,。研究發(fā)現(xiàn),,細胞系在連續(xù)培養(yǎng)的過程會不斷發(fā)生突變,長時間的多次傳代可能會導(dǎo)致細胞系的基因型和表型都發(fā)生變化,,從而影響實驗結(jié)果,。例如有研究報道,,HEK293經(jīng)腺病毒轉(zhuǎn)染后得到的細胞更接近未成熟神經(jīng)元細胞;MDA-435作為乳腺癌細胞被廣泛用于各種研究,,但近年來越來越多證據(jù)表明其可能為一種黑色素瘤細胞。

 

原代細胞則不存在這些問題,,雖然原代細胞分離和培養(yǎng)的成本可能相對更高,,但原代細胞作為更接近體內(nèi)環(huán)境的研究模型,可讓你的研究結(jié)論更加接近“事實”,,且原代細胞的使用可減少動物實驗所需的成本開支,。另外在某些人體體內(nèi)無法進行的實驗,原代細胞因其高度保持了在體內(nèi)的生物學(xué)特性,,可在一定程度解決這個問題,。

由于永生化的細胞系與體內(nèi)組織細胞的生物特性相差甚遠,導(dǎo)致許多生理和病理的過程難以重復(fù),,近年來,,原代細胞正逐步成為細胞和分子生物學(xué)研究的工具,為疾病機制,、藥物研發(fā)等提供了高質(zhì)量的模型,。但不可能否認(rèn)的是,細胞系在科研中的地位仍十分重要,,例如在標(biāo)準(zhǔn)化方案的確立上細胞系是良好的工具,,某些需要大量細胞的研究如全基因組遺傳篩選,由于原代細胞數(shù)量有限且對培養(yǎng)條件要求苛刻,,細胞系也是,。

 

02 原代細胞的分離與培養(yǎng)

原代細胞是出了名的難養(yǎng),對培養(yǎng)環(huán)境和實驗操作的要求更苛刻,。原代細胞在體外通常只能傳代少數(shù)幾次,,某些原代細胞(如神經(jīng)元細胞)甚至無法進行傳代。對于研究人員來說,,如何才能經(jīng)濟高效地培養(yǎng)好原代細胞,,并圍繞這有限幾次傳代的細胞設(shè)計實驗,是更大的一個挑戰(zhàn),。

 

原代細胞是取材于切除的動物組織,,通過酶處理,在適當(dāng)?shù)臈l件下培養(yǎng)直至達到足夠的數(shù)量,。分離的原代細胞有兩種類型:貼壁細胞(錨定依賴性生長)和懸浮細胞(錨定非依賴性),,貼壁細胞多來自器官組織,而懸浮細胞多來自血液系統(tǒng)的細胞,。

 

從組織制備原代細胞,,即使捱過了極其嚴(yán)苛的解離步驟,,不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆蛛x操作可能會導(dǎo)致細胞生長緩慢、表型不一致甚至細胞污染,,特別是由于組織中可能含有細菌等微生物,,污染問題對于原代細胞的分離和培養(yǎng)是一個很大的隱患。而為了讓研究人員不再為這些問題頭疼,,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了一些細胞公司可供應(yīng)現(xiàn)成的原代細胞,,并對應(yīng)配有充分優(yōu)化的培養(yǎng)基和實驗方案,這使得原代細胞的培養(yǎng)和研究比以往要輕松得多,。

 

而對于具備自主從組織中獲取原代細胞的實驗室,,也建議以商業(yè)化的原代細胞作為對照,采用均一性和穩(wěn)定性更好的P2/P3代次進行實驗,,并用專門的原代細胞培養(yǎng)基進行培養(yǎng),,大限度提高原代細胞的生長。

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