細(xì)胞異常形態(tài)大盤點

在這個看臉的世界里，連細(xì)胞都不例外。細(xì)胞養(yǎng)得好看，也說明了細(xì)胞狀態(tài)很好。細(xì)胞培養(yǎng)是一段漫長的旅程，而在旅途中隨著時間推移，細(xì)胞的外觀可能會發(fā)生一些變化，比如變大、變小、聚團、空泡等等。這些變化可能是正常現(xiàn)象，也可能是狀態(tài)不好的細(xì)胞在向我們發(fā)出求救信號。

那么細(xì)胞形態(tài)發(fā)生異常變化，是什么原因?qū)е碌模撊绾翁幚砟兀啃∩羞@就帶大家一探究竟~

1. 細(xì)胞聚團

有一些單層貼壁生長的細(xì)胞，在遇到低溫環(huán)境、劇烈震蕩、血清不合適的時候容易發(fā)生聚團，如GL261、C4-2、SH-SY5Y等。一般來說，重新消化接種就能恢復(fù)正常單層貼壁。使用多聚賴氨酸或明膠包被培養(yǎng)器皿，也可以有效促進細(xì)胞單層貼壁，預(yù)防聚團發(fā)生。

圖1. 左：GL261細(xì)胞發(fā)生聚團 右：GL261正常單層貼壁

消化時間不足導(dǎo)致細(xì)胞沒有消化開，細(xì)胞也可能抱團貼壁。繼續(xù)培養(yǎng)至24小時，待細(xì)胞狀態(tài)穩(wěn)定后，重新進行消化接種就行啦。下次消化可以適當(dāng)延長消化時間，記得接種后在顯微鏡下看一看細(xì)胞是不是已經(jīng)分散成單細(xì)胞了，確保萬wu一失。

細(xì)胞在長滿后不傳代，長時間維持高密度培養(yǎng)，也可能會形成非常致密的細(xì)胞團，這種細(xì)胞團不容易清除，傳代之后還會出現(xiàn)。所以咱們在培養(yǎng)細(xì)胞的時候要密切關(guān)注細(xì)胞密度，除非實驗要求細(xì)胞鋪滿，一般到80%左右匯合度就要傳代了，可不能偷懶哦。

注意！有些細(xì)胞天生就是聚團生長（NK-92、Jurkat等），可別當(dāng)作異常狀態(tài)誤傷了友軍。

2. 細(xì)胞皺縮

貼壁弱的細(xì)胞（如293系列細(xì)胞系）不能牢牢地“扒住"培養(yǎng)瓶，遇到震蕩會縮起來；它們也非常怕冷，碰到低溫環(huán)境“縮成一團"。此時只需放回培養(yǎng)箱靜置一段時間細(xì)胞就可以恢復(fù)正常。當(dāng)然，如果靜置過夜了細(xì)胞還是皺縮狀態(tài)，就需要重新消化一下啦。

圖2. 左：受到震蕩的SH-SY5Y細(xì)胞 右：靜置后恢復(fù)正常貼壁形態(tài)

所以在培養(yǎng)貼壁較弱的細(xì)胞時，要悉心呵護，輕拿輕放。不在室溫下放置太長時間，換液或傳代前，一定要37℃預(yù)熱培養(yǎng)基和PBS預(yù)防細(xì)胞脫落。 

多聚賴氨酸或明膠包被培養(yǎng)器皿可以增強吸附性，在培養(yǎng)貼壁較弱的細(xì)胞時可以酌情使用。

3. 細(xì)胞空泡

細(xì)胞出現(xiàn)空泡，通常是細(xì)胞受到壓力的體現(xiàn)。損傷，藥物刺激，培養(yǎng)基成分不對，培養(yǎng)溫度、氣相等不合適都可能導(dǎo)致空泡。去掉壓力來源，可減少空泡產(chǎn)生。平時培養(yǎng)時建議添加足量的培養(yǎng)基，及時換液、傳代，可別讓細(xì)胞餓著啦！在進行吹打等操作時動作盡量輕柔，避免損傷。

圖3. 左：培養(yǎng)基成分不適宜導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生空泡 右：優(yōu)化培養(yǎng)基成分后空泡減少

有的細(xì)胞含有的空泡是正常的膜泡活動，可查看ATCC、DSMZ、ECACC等國際細(xì)胞庫提供的細(xì)胞照片確認(rèn)細(xì)胞空泡是否屬于正常情況。

4. 細(xì)胞變細(xì)拉絲

細(xì)胞大量變細(xì)、拉絲，同時伴隨著生長變慢（甚至停止生長）、漂浮細(xì)胞多、細(xì)胞間連接減少等不正常的現(xiàn)象，說明細(xì)胞受到了損傷，可以嘗試增加血清比例（最高不超過20%）調(diào)整細(xì)胞狀態(tài)。要好好回憶一下，究竟是哪一步操作損傷了細(xì)胞，避免下次培養(yǎng)出現(xiàn)同樣的問題。

圖4 左：正常Hepa1-6細(xì)胞 右：受損的Hepa1-6細(xì)胞

同樣，細(xì)胞拉絲并不一定是細(xì)胞狀態(tài)差，看到視野中有幾個細(xì)胞拉絲不要緊張，細(xì)胞分裂時會伸出細(xì)絲輔助貼壁，而有的細(xì)胞類型自帶細(xì)絲（如神經(jīng)元），要結(jié)合細(xì)胞特性、生長速度等多方面來看哦。

6. 細(xì)胞衰老

原代培養(yǎng)的細(xì)胞經(jīng)過有限次數(shù)分裂后將發(fā)生復(fù)制衰老（replicative senescence），衰老細(xì)胞有兩個標(biāo)志性生物學(xué)特性：1. 細(xì)胞停止生長2. 衰老相關(guān)半乳糖苷酶（SA β-Gal）活化，用其底物進行染色即可識別衰老細(xì)胞（圖5）。通常，衰老細(xì)胞在形態(tài)上變大，變得扁平，細(xì)胞間連接減少。

仍然需要注意有的細(xì)胞在低密度時也會呈現(xiàn)此形態(tài)，因而不能單從形態(tài)判斷，還需結(jié)合上述生物學(xué)特性綜合判斷細(xì)胞是否衰老。

圖5. SA β-Gal染色（左：正常細(xì)胞 右：衰老細(xì)胞）[1]

所以，下次當(dāng)你看到形態(tài)異常的細(xì)胞時，不妨想想它們本身應(yīng)該具有怎樣的特性，它們經(jīng)歷了怎樣的危機才發(fā)生這種變化。對癥下藥，細(xì)胞就能越養(yǎng)越漂亮！

參考文獻

1. Beck J, Horikawa I, Harris C. Cellular Senescence: Mechanisms, Morphology, and Mouse Models. Veterinary Pathology. 2020;57(6):747-757. doi:10.1177/0300985820943841