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01 细胞传代
细胞传代是体外细胞培养中,将生长到一定密度的细胞从原有培养容器转移到新容器中继续培养的操作过程。
当细胞生长至一定汇合度(贴壁细胞通常为70%-90%,具体因细胞类型而异) 会因空间拥挤、营养耗尽、代谢废物积累等原因,生长速度减慢甚至停止。此时需要通过传代(使用胰蛋白酶等消化酶使细胞脱离容器表面,经离心、稀释后)将细胞转移到新的培养容器,并更换新鲜培养基,为细胞提供新的生长环境,使其能够继续存活和增殖。
02 细胞的传代数
在细胞培养过程中里,传代数(passage number)主要用于界定细胞经历传代操作的频次,即对处于对数生长期、密度达一定阈值(80%-90%)的细胞,经消化解离、收集离心后,以适宜密度接种至新培养容器的过程计数 。
当细胞依次历经胰酶消化离散、冻存程序(低温冻存使细胞代谢暂停)、后续解冻复苏(恢复代谢活性)并接种培养,此完整操作序列构成一代传代。需明确:仅当完成 “细胞转移-重新接种培养” 核心流程,传代数才递增;若仅执行冻存,未开展复苏后接种,传代数保持不变 。
计数起点:“原代细胞(从体内分离后首次培养)为P0;第一次传代后为P1,第二次传代后为P2,以此类推”
“若P3细胞经消化后分两瓶培养,两瓶均为P4;若P3细胞消化后冻存,3个月后复苏接种,复苏后细胞为P4”
03 为什么需要准确记录细胞的传代次数
1.有限细胞系:正常细胞的分裂能力受遗传调控,分裂次数有限,分裂限制与‘端粒缩短’相关(Hayflick极限),每次分裂端粒(染色体末端保护结构)缩短,直至无法维持染色体稳定,细胞进入衰老。如直接从机体组织分离的原代细胞(动物肝脏组织刚分离的肝细胞)、具有一定分化潜能的干细胞(如造血干细胞 ),被归为有限细胞系,它们的增殖 “寿命” 有限,传代次数过多会逐渐停止分裂、功能改变。
2.永生细胞系:部分细胞系可通过 “转化” 过程,获得无限分裂的能力,成为永生细胞系 。转化可自然发生,比如细胞发生病变(像体内细胞癌变,就是一种自然的恶性转化);也可人为用化学物质(如某些致癌剂)或病毒(如SV40病毒 )诱导。有限细胞系经转化后,突破分裂次数限制,变成无限细胞系,常见的肿瘤细胞(如肝癌细胞系HepG2 )、经人工手段永生化的细胞(如永生化的小鼠成纤维细胞系NIH/3T3)都属于这类,它们能持续传代增殖。
3.但是不同传代次数下,细胞状态、特性不同。有限细胞系传代过多会衰老、功能异常;永生细胞系虽能无限传代,但长期传代可能积累变异,导致细胞特性改变(如增殖速率、分泌功能变化 )。因此监测记录传代次数,能帮助我们把控细胞状态,保证实验结果的稳定性、可重复性,也能及时发现细胞是否发生转化等异常变化。