懸浮細胞和貼壁細胞的區(qū)別

Part.01

有何差異

從人體來講，常見的成纖維細胞，骨骼組織（骨及軟骨），心肌與平滑肌、肝、肺、腎、乳腺皮膚神經膠質細胞等，這些都是需要貼壁生長的，即需要物理附著于基質或細胞外基質才能生長和繁殖，許多常見的原代和連續(xù)細胞系都是貼壁的。

這類細胞分離培養(yǎng)時，需要使用特殊處理過的培養(yǎng)器皿，市面常見說法為TC處理或吸附處理，以模擬體內組織形成的過程，典型的培養(yǎng)耗材為T75、T125培養(yǎng)瓶、滾瓶等，培養(yǎng)試劑普遍需要血清參與提供貼壁因子等。這類細胞在傳代時尤其關注細胞密度，適時需使用胰酶（Trypsin）等分離細胞，使其脫離附著表面，再進行分離與培養(yǎng)。

（賽寧生物-多賴氨酸包被孔板）

再看懸浮細胞，人體中這類細胞常見于血液中，它們經常浸潤于流動的血液環(huán)境當中，常見如紅細胞、白細胞，還有淋巴液中的淋巴細胞（T細胞、NK細胞），它們在人體內就需要隨著體液流動，才能到達發(fā)揮作用的部位。

懸浮細胞體外培養(yǎng)時往往需要外界力來提供動態(tài)環(huán)境，促進其生長繁殖，最普遍是采用容器震蕩來模擬，一方面可以促使細胞更容易發(fā)生氣體交換，另外也讓液體養(yǎng)料均勻化。常用到的培養(yǎng)器具有搖瓶或生物反應器，與此同時，懸浮培養(yǎng)對血清的需求更低，甚至可以在沒有血清或低血清的條件下生長。

Part.02

底層機制

貼壁細胞一般都來于體內的實體組織，它們需要依附基質固定在一個位置生長，因此為達到穩(wěn)定，其表面有著豐富的黏附受體，存在多種“黏附分子” 和 “細胞外基質受體”，常見比如整合素、鈣黏素等。

在體外培養(yǎng)時，以上這些物質能識別培養(yǎng)表面的帶電基團（培養(yǎng)耗材有電荷）或人工包被的ECM蛋白或多賴氨酸等。

而懸浮細胞則通常缺乏上述功能性黏附受體表達，要么這些分子的活性被抑制，甚至有些會具有抑制黏附的表面結構，如某些細胞表面覆蓋較厚的糖萼（多糖結構），帶負電荷的多糖鏈可產生空間位阻和靜電斥力，防止細胞與基質或其他細胞黏附。

Part.03

何謂馴化

細胞馴化是指通過人工干預和選擇性培養(yǎng)，使細胞逐漸適應原本不適宜的生長環(huán)境或條件，從而獲得穩(wěn)定、新的生物學特性的過程。另外，懸浮適應性并非簡單物理適應，而要觸發(fā)基因組層面的重構，最后通過篩選適應獲得。

馴化場景在規(guī)模化生產中比較多，常見如通過減少血清的添加量，來逐步將細胞馴化為不依賴血清中的未知因子而生長（由血清培養(yǎng)轉為無血清培養(yǎng)）；將貼壁細胞放在低吸附的培養(yǎng)容器中，迫使它們無法貼壁，并逐步優(yōu)化培養(yǎng)基，添加抗凋亡劑和保護劑，篩選出那些能夠存活并增殖的細胞亞群，繼而轉為懸浮細胞。

貼壁細胞的培養(yǎng)方式顯然從經濟性角度看是不劃算的，如培養(yǎng)面積、收獲細胞等，而懸浮培養(yǎng)的密度可以更高，放大工藝也更好把控。而將貼壁細胞馴化為懸浮細胞是生物制藥工業(yè)中的一項關鍵技術，旨在實現(xiàn)大規(guī)模、高產量、低成本的生物制品生產。

現(xiàn)在商業(yè)中已成功馴化細胞有CHO、293T，這兩類細胞本身具有雙重生長特性，既可以貼壁生長，也可以懸浮生長，通過培養(yǎng)基和添加物誘導篩選可達到。

當然，并非所有貼壁細胞系都適合懸浮培養(yǎng)馴化過程，目前市面有微載體形式來解決這個問題，微載體技術是一種混合方法，微球能夠使貼壁依賴性細胞在可放大的懸浮環(huán)境中生長。

上一篇：生物發(fā)光

下一篇：QPCR實驗