那种从生物机体组织里直接分离而得到的细胞,被称作原代细胞,它们留存了来源组织的生理特征以及遗传信息 ,实现了最大程度的保留,是许多生命科学实验的理想模型。和能够无限传代的细胞系相比较而言,原代细胞更能够体现体内的真实状态,不过其分离以及培养也遭遇了许多技术方面的挑战。把控原代细胞的核心知识,是保证实验数据可靠的关键的一步。
原代细胞与细胞系有何不同
原代细胞是直接从活体组织里面获取的,一般传代的次数是有限的,培养了几代之后就会停止增殖或者发生分化。细胞系则是经过基因改造或者自发实现永生化的,能够持续地进行分裂扩增。正是因为原代细胞没有经历过长期的体外筛选,所以它的基因表达谱、信号通路活性以及药物反应都更加接近天然组织,这样的特性让原代细胞在生物机制研究里有着不可替代的价值。
如何获取高质量原代细胞
获取高质量原代细胞,首先要选择合适的组织来源。离体后,新鲜组织务必要尽快处理,一般不超过两小时。常用方法,乃是采用机械剪碎配合胶原酶消解,酶浓度以及消化时间,得依据组织类型反复优化。操作全程绝对得严格无菌,所有缓冲液跟器具都得率先预冷。分离后,借助密度梯度离心或者磁珠分选,去除死细胞和碎片,能显著提升细胞活率。
原代细胞培养常见问题
原代细胞培养极容易遇上的麻烦是细菌或者真菌污染,这常常是源于组织表面消毒做得不彻底,或者操作环境不符合标准。建议在进行分离之前,用含有高浓度抗生素的缓冲液多次去漂洗组织块。另外一个棘手的问题是细胞贴壁速度慢或者生长出现停滞,在这个时候应该检查培养基配方是不是缺少特殊生长因子,比如说内皮细胞有着添加VEGF的需求,而神经元则是依赖BDNF。除此之外,支原体隐形污染同样会致使细胞状态出现异常,建议定期运用PCR法去进行检测。
原代细胞的应用场景
处于药物早期筛选阶段之时,原代细胞相较于肿瘤细胞系而言,更能够精准地预测化合物对于正常组织的潜在影响。在毒理学研究方面,借助人原代肝细胞去评估代谢稳定性以及毒性阈值,已经成为体外测试的行业标准。于发育生物学领域当中,从胚胎组织分离出来的原代细胞能够用来追踪细胞分化轨迹。除此之外,原代免疫细胞被广泛运用于细胞间相互作用以及信号转导研究,从而为新型生物制剂的开发提供直接证据。