中國工程院食品安全院士團(tuán)隊(duì)

科研成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)

許多科研的小伙伴在培養(yǎng)細(xì)胞過程中，可能會(huì)遇到細(xì)胞空泡化現(xiàn)象，那么細(xì)胞產(chǎn)生空泡原因是什么，如何避免細(xì)胞空泡化?

IM 空泡原因 

細(xì)胞中的空泡一般指在光學(xué)顯微鏡下可見的，具有不同于細(xì)胞質(zhì)光學(xué)特征的泡狀物。細(xì)胞中形成空泡的過程和現(xiàn)象稱為空泡化?？张菘梢詠碓从诩?xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，如線粒體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，溶酶體，高爾基體，自噬溶酶體等。

細(xì)胞出現(xiàn)空泡情況，可以從以下幾個(gè)方面分析原因。

細(xì)胞空泡原因

1.細(xì)胞老化：這是因?yàn)樵囵B(yǎng)時(shí)細(xì)胞處于終末分化狀態(tài)，不會(huì)再分裂，如果培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)細(xì)胞就會(huì)空泡化從而導(dǎo)致死亡。但傳代細(xì)胞出現(xiàn)這種狀況比較少見，如果出現(xiàn)，原因一般都是因?yàn)榧?xì)胞傳代次數(shù)過多，嚴(yán)重老化。

解決方法：原代細(xì)胞使用較低代次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，傳代細(xì)胞避免傳代次數(shù)過高。

2.培養(yǎng)液錯(cuò)誤配制：培養(yǎng)液配制錯(cuò)誤、過期儲(chǔ)存、儲(chǔ)存不當(dāng)、血清質(zhì)量不合格等原因，引起培養(yǎng)液的滲透壓與PH值發(fā)生改變。

解決方法：更換新鮮培養(yǎng)液調(diào)整到合適的PH值，再進(jìn)行培養(yǎng)。

注意培養(yǎng)液的正確配制與存儲(chǔ)方法。
使用質(zhì)量好和渠道正規(guī)的胎牛血清，因?yàn)檫@樣的血清營(yíng)養(yǎng)豐富且外源刺激因子少，可以有效的避免出現(xiàn)這類問題。

3.細(xì)胞消化時(shí)操作不當(dāng)：胰酶消化時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞狀態(tài)受損，以及吹打時(shí)力氣過大產(chǎn)生的大量氣泡長(zhǎng)期存在于培養(yǎng)液中也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的空泡化。

解決方法：

選用合適的胰酶濃度和適當(dāng)?shù)南瘯r(shí)間進(jìn)行消化。
在操作時(shí)避免吹打太過用力出現(xiàn)太多氣泡，如果出現(xiàn)了大量氣泡，可將氣泡去除后再培養(yǎng)。

4.沒有及時(shí)更換培養(yǎng)基：細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)會(huì)進(jìn)行代謝，如果不及時(shí)換液細(xì)胞會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗、細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累從而使細(xì)胞缺乏營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致饑餓誘導(dǎo)形成自噬，從而產(chǎn)生空泡化，這種空泡在光學(xué)顯微鏡下是看不到的，只有在電鏡下才能觀察到。

解決方法：及時(shí)換液，通常2-3天需換液。

5.被污染

化學(xué)物質(zhì)：培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)引入了一些各種自然或人工化合物等化學(xué)物質(zhì)，如弱堿胺類物質(zhì)導(dǎo)致的溶酶體的空泡化；MIPP， 一種查爾酮相關(guān)的分子，可以誘導(dǎo)大量的胞質(zhì)空泡，導(dǎo)致細(xì)胞出現(xiàn)相關(guān)巨泡式死亡的特征。  
細(xì)菌、病毒：細(xì)菌和病毒的產(chǎn)物或者細(xì)菌病毒感染細(xì)胞后導(dǎo)致細(xì)胞狀態(tài)變差也會(huì)引起細(xì)胞空泡化，而其機(jī)制也各不相同。

解決方法

在細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)提高無菌操作意識(shí)，操作規(guī)范，使用無菌試劑、耗材。  
可定時(shí)通過PCR或市面上專用的檢測(cè)試劑盒來鑒定是否發(fā)生了污染，一旦發(fā)現(xiàn)立即做出處理，避免污染其他細(xì)胞。

總之，遇到細(xì)胞空泡化，我們可以根據(jù)不同原因，按照以下方法找到相應(yīng)解決辦法。

細(xì)胞空泡解決方法

1. 如果是因?yàn)榧?xì)胞老化的原因，可以通過復(fù)蘇代數(shù)靠前的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。

2. 如果是培養(yǎng)液PH的問題，可以通過更換培養(yǎng)液調(diào)整到合適的PH值，再進(jìn)行培養(yǎng)。

3. 在傳代時(shí)，要選用合適濃度的胰酶和選取適當(dāng)?shù)南瘯r(shí)間進(jìn)行消化，在操作時(shí)避免吹打太過用力出現(xiàn)太多氣泡。

4. 要保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)充足，可以通過增加血清濃度和在培養(yǎng)基中加入谷氨酰氨解決。

5. 盡量使用質(zhì)量好和渠道正規(guī)的胎牛血清，因?yàn)檫@樣的血清營(yíng)養(yǎng)豐富且外源刺激因子少，可以有效的避免出現(xiàn)這類問題。

6. 在細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作，操作時(shí)要規(guī)范，減少污染的可能性?？梢酝ㄟ^試劑盒檢測(cè)細(xì)胞是否污染，對(duì)于已經(jīng)污染的細(xì)胞滅菌后直接處理，避免污染其他細(xì)胞。

空泡化及其可逆性

胞質(zhì)空泡化可以是可逆的，也可以是不可逆的?？赡娴陌|(zhì)空泡化通常只是在暴露于誘導(dǎo)劑后能觀察到，這種胞質(zhì)空泡化可以引起細(xì)胞狀態(tài)的改變或者細(xì)胞周期停滯。而不可逆的胞質(zhì)空泡化會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，許多自然或者人工合成的化合物以及被細(xì)菌或者病毒感染后均會(huì)出現(xiàn)不可逆的胞質(zhì)空泡化，因此出現(xiàn)這種情況，細(xì)胞便不可再用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中。

來源：“IMMOCELL”公眾號(hào)
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