在开发特定细胞系的培养条件时需要考虑许多参数。我们都知道 pH 平衡、氧气水平和血清浓度是影响培养成败的重要变量。然而,包括与细胞需求相匹配的解离方法的传代方案也同样重要。考虑到这一点,我们将回顾一些常见解离实践背后的原则,以帮助您根据细胞系的具体性质定制方法。
悬浮生长的细胞易于传代培养。只要在细胞耗尽营养供应之前将细胞稀释到合适的新鲜培养基中,它们就会表现得很好。另一方面,单层生长的细胞彼此之间以及与培养皿之间形成蛋白质接触。在将细胞悬浮在培养基中、离心并重新铺板之前,必须先将这些物质破坏。因此,必须特别考虑以确保解离条件破坏细胞接触而不杀死细胞。
在决定解离条件时,研究者应考虑细胞形成的键的类型。一些贴壁细胞系仅形成微弱的接触,只需将培养瓶敲击手掌或将培养瓶敲击台面即可破坏接触。其他贴壁细胞系,特别是那些源自上皮的细胞系,会形成牢固的多蛋白紧密连接,只能通过酶消化来破坏;在这些情况下,通常使用胰蛋白酶(一种丝氨酸蛋白酶)。源自上皮的细胞还可以表达钙粘蛋白,其介导非常强的钙依赖性粘附或桥粒连接。在这种情况下,可能需要添加钙螯合剂(如 EDTA)来隔离钙,以有效地解离细胞。
为了优化解离后的细胞活力,反应条件应与细胞接触的强度相匹配。例如,如果标准胰蛋白酶/EDTA 消化(通常为 0.05%-0.5%)不能有效消化细胞键(10-15 分钟内),则可能很难在细胞开始死亡之前将其从平板上移除,并且细胞活力也会受到影响。将会受到不利影响。在这种情况下,可能需要更高浓度的胰蛋白酶/EDTA 或其他酶,例如胶原酶。另一方面,如果反应过于剧烈,细胞可能会裂解或失去重新附着到平板上所需的表面蛋白,这两种情况都会导致活力降低。此外,裂解的细胞会释放基因组 DNA,导致活细胞聚集,使存活细胞更难重新铺板,因此需要添加 DNase。
如果您已将反应强度与细胞系的粘附特性相匹配,但您的细胞仍然难以去除,您可能会发现问题在于细胞准备解离的方式。生长培养基中可能存在抑制胰蛋白酶的成分,例如血清,但这可以通过简单地用Dulbecco PBS冲洗细胞一到两次来克服 (不含钙或镁)在添加解离试剂之前。也可能是细胞保持汇合的时间太长。在这些条件下,细胞可能会形成异常牢固的细胞-细胞和细胞-表面连接,并且异常难以破坏。出于这个原因,以及为了培养物的整体健康,建议细胞在达到 100% 汇合(即 70-90% 汇合)之前进行传代。
有了对解离试剂如何工作的基本了解,研究人员可以开发一种优化的方案,同时考虑细胞粘附特性的强度和质量。细胞解离的优化方案将确保成功传代并延长细胞在培养物中的寿命。