細胞中的空泡是指在光學顯微鏡下清晰可見的一種泡狀結構,其光學特性與(yu) 細胞質形成鮮明對比。當細胞內(nei) 部出現這種具有獨-特光學特征的泡狀結構時,我們(men) 稱之為(wei) 細胞空泡化現象。
本期細胞學堂,我們(men) 就來聊一聊細胞空泡化現象產(chan) 生原因以及如何解決(jue) 。
細胞空泡的來源
細胞空泡的來源廣泛,主要源自細胞內(nei) 的多種膜結構細胞器,如線粒體(ti) 、內(nei) 質網、溶酶體(ti) 、高爾基體(ti) 等。這些細胞器在特定的生理或病理條件下,可能經曆一係列複雜的生物化學過程,都可能導致細胞內(nei) 部形成空泡。
圖1. 光學顯微鏡下的細胞空泡
細胞產(chan) 生空泡的原因及解決(jue) 辦法
1
細胞老化
在原代細胞培養(yang) 的過程中,由於(yu) 細胞老化而出現空泡的情況較為(wei) 常見。原代細胞體(ti) 外增殖能力有限,當細胞在體(ti) 外培養(yang) 時間過長,會(hui) 因自發老化而產(chan) 生空泡,甚至導致細胞死亡。同樣的,對於(yu) 星空体育平台官网网址來說,隨著傳(chuan) 代次數的不斷增加,細胞也可能因老化而產(chan) 生空泡。
2
更換培養(yang) 基或血清或培養(yang) 基理化性質改變
更換細胞使用的培養(yang) 基或血清,細胞可能會(hui) 出現不適應的情況,導致空泡的產(chan) 生;細胞培養(yang) 所用的培養(yang) 基,若因配製錯誤、儲(chu) 存不當、過期仍使用或是血清質量不過關(guan) 等,均可能引發培養(yang) 基的理化性質如pH、滲透壓等發生改變,進而影響細胞狀態,甚至導致細胞出現空泡。
3
細胞消化不當
在處理如貼壁細胞等需要消化的細胞時,解離試劑的選擇、消化時間的控製、操作力度的把握等都至關(guan) 重要。解離試劑選擇不當,消化時間過長或操作力度過大等均可能導致細胞受損,進而引發細胞空泡的產(chan) 生。
4
傳(chuan) 代或換液不及時
細胞長滿後未及時傳(chuan) 代或細胞長時間未換液,會(hui) 導致培養(yang) 過程中細胞代謝副產(chan) 物的累積和營養(yang) 物質的耗盡,可能誘導細胞自噬的發生,進而細胞出現空泡化。
5
細胞汙染
在細胞培養(yang) 的過程中,若出現細菌、支原體(ti) 、黑膠蟲等汙染,將會(hui) 導致細胞狀態明顯變差,並可能引發細胞產(chan) 生空泡等異常現象。
6
細胞藥物處理
在細胞實驗中,研究人員可能會(hui) 加入特定的藥物(如氯喹、氨基糖苷類抗生素、細胞凋亡誘導劑等)對細胞進行誘導處理。這些藥物通過影響細胞的代謝過程誘導細胞發生特定的生物學變化,但也可能產(chan) 生細胞毒性,進而可能導致細胞內(nei) 出現空泡甚至引發細胞死亡。
細胞空泡化是否可逆
細胞空泡化是否可逆主要取決(jue) 於(yu) 空泡形成的原因和細胞狀態。具體(ti) 而言:
如果空泡形成是由短期的培養(yang) 環境變化(如溫度波動、運輸過程中的刺激等)所誘發的細胞應激反應,當不利因素消除時並恢複細胞至其適宜的生長環境後,細胞可能會(hui) 恢複到正常的形態和功能。
如購買(mai) 常溫發貨的細胞,因快遞運輸刺激,細胞到貨時可能出現空泡(見圖2)。恢複正常培養(yang) 條件並穩定傳(chuan) 代後,細胞空泡會(hui) 消失(見圖3)。
圖2. MC3T3-E1 Subclone 14細胞經過快遞運輸刺激收貨時細胞狀態
圖3. MC3T3-E1 Subclone 14細胞穩定傳(chuan) 代後
當細胞因狀態變差、培養(yang) 條件改變、汙染等不利因素而出現空泡化時,意味著細胞的結構和功能已經遭受了嚴(yan) 重的破壞,其空泡化過程往往呈現出不可逆性,最終可能導致細胞死亡。
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