细胞株(Cell Strain)和细胞系(Cell Line)是细胞生物学研究中的基本概念,广泛应用于基础医学、药物筛选、肿瘤研究等领域。本文系统阐述二者的定义、建立要求及关键技术要点,旨在为科研人员提供参考。
一、概念
1. 细胞系(Cell Line):原代培养物经首次传代成功后即成为细胞系,由原代培养物中存在的细胞世系(Lineage of Cells)组成。细胞系可进一步分为有限细胞系(传代次数有限)和连续细胞系(可无限传代)。
2. 细胞株(Cell Strain):通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志物的细胞群体。这些特殊性质必须在整个培养期间稳定存在。若传代次数有限,称为有限细胞株(Finite Cell Strain);若能连续传代,则称为连续细胞株(Continuous Cell Strain)。对于人类肿瘤细胞,在体外培养半年以上、生长稳定且连续传代的,即可称为连续细胞株或细胞系。
二、建立细胞系(或株)的要求
建立已鉴定的细胞系或株需满足以下条件:
1. 组织来源:明确供体物种(人体或动物)、性别、年龄、取材器官或组织。若为肿瘤组织,需提供临床和病理诊断及病历号。
2. 细胞生物学检测:了解细胞的一般和特殊生物学性状,包括细胞形态、特异结构、生长曲线、分裂指数、倍增时间、接种率等。对于肿瘤细胞,需进行软琼脂培养、异体接种致瘤性及对正常组织浸润力等实验,以确认其恶性特征。
3. 培养条件和方法:说明细胞系或株的适宜生存环境,包括培养基种类、血清用量及适宜pH值。
三、细胞建株的要点及基本过程
(一)肿瘤细胞培养技术要点
1. 取材:材料主要来源于外科手术或活检瘤组织,避免坏死组织,选择瘤细胞集中且活力较好的部位。瘤性转移淋巴结或胸腹水是较好的培养材料。取材后尽快培养,或冻存备用。
2. 成纤维细胞排除:肿瘤组织中常混杂成纤维细胞,其生长可能抑制癌细胞。常用排除方法包括机械刮除法、反复贴壁法、消化排除法、胶原酶消化法等。
3. 提高肿瘤细胞培养存活率和生长率:肿瘤细胞在体外不易培养,需采用特殊措施,如使用鼠尾胶原底层或饲细胞底层作为底物,添加胰岛素、氢化可的松、雌激素等细胞生长因子,或采用动物媒介培养。
(二)人类淋巴母细胞建株方法
1. 取4 ml肝素抗凝血于离心管中,加入2 ml RPMI 1640培养基,混匀。
2. 沿管壁缓慢加至预置有4 ml淋巴细胞分离液的液面上,静置30分钟。
3. 1500 rpm离心15分钟,吸取白细胞层(第二层)至另一离心管。
4. 加RPMI 1640 5 ml洗涤白细胞两次。
5. 将白细胞接种至1 ml RPMI 1640培养基中,加入10 μl环孢霉素和100 μl EB病毒液,混匀。
6. 置于水浴摇床,40次/分,37℃孵育3小时。
7. 1500 rpm离心15分钟,将细胞接种至1 ml培养基(含谷氨酰胺1 mM/ml)中,加入10 μl环孢霉素,轻轻混匀,37℃培养。
8. 定期观察细胞生长,每2-3天换液,待细胞密度达80%以上时进行传代。