細胞異常形態大盤點

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

那么細胞形態發生異常變化，是什么原因導致的，該如何處理呢？小尚這就帶大家一探究竟~

1. 細胞聚團

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

圖1. 左：GL261細胞發生聚團 右：GL261正常單層貼壁

消化時間不足導致細胞沒有消化開，細胞也可能抱團貼壁。繼續培養至24小時，待細胞狀態穩定后，重新進行消化接種就行啦。下次消化可以適當延長消化時間，記得接種后在顯微鏡下看一看細胞是不是已經分散成單細胞了，確保萬wu一失。

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

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

2. 細胞皺縮

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

圖2. 左：受到震蕩的SH-SY5Y細胞 右：靜置后恢復正常貼壁形態

所以在培養貼壁較弱的細胞時，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℃預熱培養基和PBS預防細胞脫落。 

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

3. 細胞空泡

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

圖3. 左：培養基成分不適宜導致細胞產生空泡 右：優化培養基成分后空泡減少

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

4. 細胞變細拉絲

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

圖4 左：正常Hepa1-6細胞 右：受損的Hepa1-6細胞

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

6. 細胞衰老

原代培養的細胞經過有限次數分裂后將發生復制衰老（replicative senescence），衰老細胞有兩個標志性生物學特性：1. 細胞停止生長2. 衰老相關半乳糖苷酶（SA β-Gal）活化，用其底物進行染色即可識別衰老細胞（圖5）。通常，衰老細胞在形態上變大，變得扁平，細胞間連接減少。

仍然需要注意有的細胞在低密度時也會呈現此形態，因而不能單從形態判斷，還需結合上述生物學特性綜合判斷細胞是否衰老。

圖5. SA β-Gal染色（左：正常細胞 右：衰老細胞）[1]

所以，下次當你看到形態異常的細胞時，不妨想想它們本身應該具有怎樣的特性，它們經歷了怎樣的危機才發生這種變化。對癥下藥，細胞就能越養越漂亮！

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