动物细胞工程(二)
理解动物细胞融合、克隆与单抗制备的原理与关键技术细节
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动物细胞工程(二)
理解动物细胞融合、克隆与单抗制备的原理与关键技术细节
细胞贴壁
贴壁细胞照片里它们总是趴在瓶底、伸出伪足,与悬浮生长的细菌或酵母截然不同。这不是细胞懒得游,而是一套受体-配体识别与细胞骨架重排的主动事件。
吸盘≈整合素等黏附分子,礁石≈培养面,先贴合才能站稳、伸展
悬浮培养细胞
上一页讲的是贴壁——细胞要'踩'在培养皿表面才能活。但有一类细胞天生就漂浮在液体里,或者经过长期适应也能脱离壁面独立生长,这就是悬浮培养。
都不需要固定在某个表面,靠液体环境自由扩展
接触抑制
接触抑制:定义、要点与典型应用
分瓶培养(传代操作)
贴壁细胞铺满瓶底后停止分裂——上一节讲的接触抑制。停下来是因为空间不够,不是因为死掉。实验还要继续?那就把瓶里的细胞分一部分到新瓶,让它们在新空间里继续长。这叫分瓶传代。
母株剪一段枝条生根成新株;母瓶分出部分细胞在新瓶中继续扩增
原代培养
前面我们看到细胞贴壁、出现接触抑制,最终要分瓶传代。但这些细胞最早是从哪儿来的?答案是:从活体组织里直接取出细胞进行培养——这就是原代培养。
食材直接来自田间、保留原味,但每批都要重摘、不能反复用
传代培养
上一页我们亲手操作了"分瓶"——把一瓶长满的细胞分成三瓶继续养。这个动作背后有一整套概念:什么时机该分、分完算几代、能分多少次、有何用处。今天把边界讲清楚。
原件是P0;普通纸复印几十页就模糊(有限细胞),特种纸可一直复印(无限细胞系)
胚胎干细胞(ES细胞)
胚胎干细胞(ES细胞):定义、要点与典型应用
成体干细胞
上一张讲了胚胎干细胞——它来自早期胚胎,分化能力几乎"万能"。但人出生之后,体内还有没有"零件储备库"?当然有:骨髓移植能治白血病,皮肤破了能愈合——这些修复能力都靠成体干细胞。
只能换自家设备的零件,种类有限但随时能调用
诱导多能干细胞(iPS细胞
诱导多能干细胞(iPS细胞):定义、要点与典型应用
干细胞
前页我们分别认识了ES、成体、iPS细胞——它们为什么都叫"干细胞"?"干"字本身就有"主干、源头"的意思,本页抽出它们的共同本质。
原料仓能加工成任何产品(分化),也能补货(自我更新);成品就无法再变回原料了
造血干细胞
上页 iPS 细胞是人工诱导的多能干细胞,而造血干细胞是大自然早就备好的'成品'——它已经救了几十年白血病患者的命。
一粒种子能长出红细胞、白细胞、血小板等所有血细胞种类
本节要点
- ✓贴壁与悬浮由细胞本性决定,不是任意选择的培养方式
- ✓接触抑制是正常细胞的「刹车」,肿瘤细胞恰恰丢失了它
- ✓原代培养贴近体内但寿命有限;传代需警惕Hayflick极限
- ✓干细胞分化潜能逐级收窄:全能→多能→专能→单能
- ✓iPS绕开ES的伦理,但表观遗传记忆与致瘤风险是新议题
课后思考
先自己想,再看参考答案——答案不是终点,思路才是。
参考答案原代培养直接取自组织、保留体内原始状态;传代是经消化分散后的扩增过程。传代后细胞群体更均一、扩增更快,但部分分化特性和原始组织结构可能丢失,逐渐偏离体内状态。
参考答案重编程效率会显著下降甚至失败。四个因子各司其职——Oct4维持多能性、Sox2与Oct4协同、Klf4和c-Myc推动去分化与增殖,缺一整套重编程网络就难以启动。
参考答案由发育阶段和基因表达状态决定。ES细胞处于最早阶段、基因表达更'开放';成体干细胞已部分分化,命运被限制在特定谱系内。分化潜力随发育逐级收窄,是干细胞世界的铁律。