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科研战神来了新虫 (小有名气)
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一文讲清实验室各种常见的细胞模型
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做细胞实验的科研人都懂，选对细胞模型是实验成功的一半。无论是基础机制研究、药物筛选，还是信号通路验证，不同的细胞模型各有其适用场景、优势与局限性。新手刚进实验室，常会被贴壁 / 悬浮、原代 / 永生化、正常 / 肿瘤细胞绕晕。今天这篇文章，一次性梳理实验室最常见的细胞模型，主要从细胞来源，生长方式，呈现形态三个维度进行介绍。01基础分类基础分类：按细胞来源与培养特性分类;①原代细胞：直接从动物 / 人体组织中分离、通常通过酶消化或者机械的方式解离，培养的未经过永生化的细胞，最大的优势是保留了原组织的细胞形态和生理功能，是最贴近体内生理状态的细胞模型。因为其还保留着组织来源的生物学特性，比如分化状态，代谢特征、还有信号反应等。局限性是分离纯化步骤繁琐，寿命有限，会经历细胞衰老，传代能力极弱（一般传代 2-5 代就会衰老凋亡），不同批次间差异大，实验重复性较差；部分原代细胞（如原代神经元）培养难度高。 ②细胞系：细胞系指原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。 其经过多次稳定传代，适应体外培养环境的细胞群体（引申出后来的有限细胞系和无限细胞系）有限细胞系：一般传代一定次数后（30-50）就会衰老、停止分裂、凋亡；无限细胞系:细胞获得永生化，可体外长期、无限传代（自发转化（如肿瘤细胞）或 人工诱导永生化（转染病毒基因、敲除抑癌基因等），如常见的293T细胞以及Hela 细胞总结：原代细胞 → 首次传代 → 细胞系只能传有限代、会衰老 → 有限细胞系能无限传、不会自然衰老 → 无限 / 永生化细胞系。 02按照生长方式分类①贴壁培养细胞：最常见的类型，多来自上皮组织/肿瘤上皮等，这类细胞需要附着在培养瓶/板的表面（包被明胶/多聚赖氨酸可提升贴壁率），呈单层生长，传代时需酶解消化。优势是细胞状态易观察、易判断，实验可控性强，成像友好。局限是与体内的真实环境差距比较大②悬浮细胞：这类细胞在培养时不需要贴附于支持基质，可在培养基中呈悬浮状态生长。常见于血液来源细胞，如淋巴细胞、白血病细胞等。其主要优势在于适合摇瓶、生物反应器等大规模悬浮扩增培养，生长密度高、操作简便，因此常被用于单克隆抗体制备、重组蛋白生产等生物制药相关研究与工业生产。③ 3D培养细胞：细胞 3D 培养是相对传统2D 贴壁培养（细胞在培养瓶 / 板单层生长）的新型细胞培养技术，其通过各类支架、基质或培养体系，让细胞在体外模拟体内的三维立体微环境中生长、增殖和相互作用，最终形成具有空间结构的细胞球、类器官或组织样结构，最大程度还原细胞在体内的天然形态、生理功能和细胞间 /细胞-基质间的相互作用，弥补 2D 培养的固有缺陷。3D 培养因更贴近体内状态，成为肿瘤研究、药物研发、再生医学、类器官研究的关键技术。局限相比 2D 培养，3D 培养对培养体系、操作手法要求更高。 03按照细胞形态分类①上皮样细胞：贴壁后呈多边形、成片排列，形态更为规整，以贴附于基质的方式生长并形成离散的细胞集落实验室常用代表：HEK293（人胚肾上皮）、Hela（人宫颈癌细胞）、A549（人肺癌上皮细胞）等。 ②成纤维细胞样：呈双极或多极形态，细胞体细长，且以贴附于基质的方式生长。实验室常用代表：NIH/3T3（小鼠胚胎成纤维细胞）、原代小鼠/人成纤维细胞、MSC（间充质干细胞，骨髓/脂肪 /脐带来源） ③内皮样细胞：内皮样细胞贴壁后以短梭形、鹅卵石样 / 铺路石样为核心形态，是成纤维样梭形与上皮样铺路石样的结合体。实验室常用代表：HUVEC，HUAEC等 |
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