细胞异常形态大盘点

在这个看脸的世界里，连细胞都不例外。细胞养得好看，也说明了细胞状态很好。细胞培养是一段漫长的旅程，而在旅途中随着时间推移，细胞的外观可能会发生一些变化，比如变大、变小、聚团、空泡等等。这些变化可能是正常现象，也可能是状态不好的细胞在向我们发出求救信号。

那么细胞形态发生异常变化，是什么原因导致的，该如何处理呢？小尚这就带大家一探究竟~

1. 细胞聚团

有一些单层贴壁生长的细胞，在遇到低温环境、剧烈震荡、血清不合适的时候容易发生聚团，如GL261、C4-2、SH-SY5Y等。一般来说，重新消化接种就能恢复正常单层贴壁。使用多聚赖氨酸或明胶包被培养器皿，也可以有效促进细胞单层贴壁，预防聚团发生。

图1. 左：GL261细胞发生聚团 右：GL261正常单层贴壁

消化时间不足导致细胞没有消化开，细胞也可能抱团贴壁。继续培养至24小时，待细胞状态稳定后，重新进行消化接种就行啦。下次消化可以适当延长消化时间，记得接种后在显微镜下看一看细胞是不是已经分散成单细胞了，确保万wu一失。

细胞在长满后不传代，长时间维持高密度培养，也可能会形成非常致密的细胞团，这种细胞团不容易清除，传代之后还会出现。所以咱们在培养细胞的时候要密切关注细胞密度，除非实验要求细胞铺满，一般到80%左右汇合度就要传代了，可不能偷懒哦。

注意！有些细胞天生就是聚团生长（NK-92、Jurkat等），可别当作异常状态误伤了友军。

2. 细胞皱缩

贴壁弱的细胞（如293系列细胞系）不能牢牢地“扒住"培养瓶，遇到震荡会缩起来；它们也非常怕冷，碰到低温环境“缩成一团"。此时只需放回培养箱静置一段时间细胞就可以恢复正常。当然，如果静置过夜了细胞还是皱缩状态，就需要重新消化一下啦。

图2. 左：受到震荡的SH-SY5Y细胞 右：静置后恢复正常贴壁形态

所以在培养贴壁较弱的细胞时，要悉心呵护，轻拿轻放。不在室温下放置太长时间，换液或传代前，一定要37℃预热培养基和PBS预防细胞脱落。 

多聚赖氨酸或明胶包被培养器皿可以增强吸附性，在培养贴壁较弱的细胞时可以酌情使用。

3. 细胞空泡

细胞出现空泡，通常是细胞受到压力的体现。损伤，药物刺激，培养基成分不对，培养温度、气相等不合适都可能导致空泡。去掉压力来源，可减少空泡产生。平时培养时建议添加足量的培养基，及时换液、传代，可别让细胞饿着啦！在进行吹打等操作时动作尽量轻柔，避免损伤。

图3. 左：培养基成分不适宜导致细胞产生空泡 右：优化培养基成分后空泡减少

有的细胞含有的空泡是正常的膜泡活动，可查看ATCC、DSMZ、ECACC等国际细胞库提供的细胞照片确认细胞空泡是否属于正常情况。

4. 细胞变细拉丝

细胞大量变细、拉丝，同时伴随着生长变慢（甚至停止生长）、漂浮细胞多、细胞间连接减少等不正常的现象，说明细胞受到了损伤，可以尝试增加血清比例（最高不超过20%）调整细胞状态。要好好回忆一下，究竟是哪一步操作损伤了细胞，避免下次培养出现同样的问题。

图4 左：正常Hepa1-6细胞 右：受损的Hepa1-6细胞

同样，细胞拉丝并不一定是细胞状态差，看到视野中有几个细胞拉丝不要紧张，细胞分裂时会伸出细丝辅助贴壁，而有的细胞类型自带细丝（如神经元），要结合细胞特性、生长速度等多方面来看哦。

6. 细胞衰老

原代培养的细胞经过有限次数分裂后将发生复制衰老（replicative senescence），衰老细胞有两个标志性生物学特性：1. 细胞停止生长2. 衰老相关半乳糖苷酶（SA β-Gal）活化，用其底物进行染色即可识别衰老细胞（图5）。通常，衰老细胞在形态上变大，变得扁平，细胞间连接减少。

仍然需要注意有的细胞在低密度时也会呈现此形态，因而不能单从形态判断，还需结合上述生物学特性综合判断细胞是否衰老。

图5. SA β-Gal染色（左：正常细胞 右：衰老细胞）[1]

所以，下次当你看到形态异常的细胞时，不妨想想它们本身应该具有怎样的特性，它们经历了怎样的危机才发生这种变化。对症下药，细胞就能越养越漂亮！

参考文献

1. Beck J, Horikawa I, Harris C. Cellular Senescence: Mechanisms, Morphology, and Mouse Models. Veterinary Pathology. 2020;57(6):747-757. doi:10.1177/0300985820943841