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懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞的區(qū)別
發(fā)布日期:2025-12-17 16:54:03


懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞的區(qū)別


Part.01
 有何差異
從人體來(lái)講,常見(jiàn)的成纖維細(xì)胞,骨骼組織(骨及軟骨),心肌與平滑肌、肝、肺、腎、乳腺皮膚神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等,這些都是需要貼壁生長(zhǎng)的,即需要物理附著于基質(zhì)或細(xì)胞外基質(zhì)才能生長(zhǎng)和繁殖,許多常見(jiàn)的原代和連續(xù)細(xì)胞系都是貼壁的。
這類細(xì)胞分離培養(yǎng)時(shí),需要使用特殊處理過(guò)的培養(yǎng)器皿,市面常見(jiàn)說(shuō)法為TC處理或吸附處理,以模擬體內(nèi)組織形成的過(guò)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(xì)胞在傳代時(shí)尤其關(guān)注細(xì)胞密度,適時(shí)需使用胰酶(Trypsin)等分離細(xì)胞,使其脫離附著表面,再進(jìn)行分離與培養(yǎng)。



(賽寧生物-多賴氨酸包被孔板)
再看懸浮細(xì)胞,人體中這類細(xì)胞常見(jiàn)于血液中,它們經(jīng)常浸潤(rùn)于流動(dòng)的血液環(huán)境當(dāng)中,常見(jiàn)如紅細(xì)胞、白細(xì)胞,還有淋巴液中的淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞、NK細(xì)胞),它們?cè)谌梭w內(nèi)就需要隨著體液流動(dòng),才能到達(dá)發(fā)揮作用的部位。
懸浮細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)往往需要外界力來(lái)提供動(dòng)態(tài)環(huán)境,促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖,最普遍是采用容器震蕩來(lái)模擬,一方面可以促使細(xì)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(yīng)器,與此同時(shí),懸浮培養(yǎng)對(duì)血清的需求更低,甚至可以在沒(méi)有血清或低血清的條件下生長(zhǎng)。


Part.02

 底層機(jī)制
貼壁細(xì)胞一般都來(lái)于體內(nèi)的實(shí)體組織,它們需要依附基質(zhì)固定在一個(gè)位置生長(zhǎng),因此為達(dá)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(xì)胞外基質(zhì)受體”,常見(jiàn)比如整合素、鈣黏素等。
在體外培養(yǎng)時(shí),以上這些物質(zhì)能識(shí)別培養(yǎng)表面的帶電基團(tuán)(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(xì)胞則通常缺乏上述功能性黏附受體表達(dá),要么這些分子的活性被抑制,甚至有些會(huì)具有抑制黏附的表面結(jié)構(gòu),如某些細(xì)胞表面覆蓋較厚的糖萼(多糖結(jié)構(gòu)),帶負(fù)電荷的多糖鏈可產(chǎn)生空間位阻和靜電斥力,防止細(xì)胞與基質(zhì)或其他細(xì)胞黏附。

Part.03
 何謂馴化
細(xì)胞馴化是指通過(guò)人工干預(yù)和選擇性培養(yǎng),使細(xì)胞逐漸適應(yīng)原本不適宜的生長(zhǎng)環(huán)境或條件,從而獲得穩(wěn)定、新的生物學(xué)特性的過(guò)程。另外,懸浮適應(yīng)性并非簡(jiǎn)單物理適應(yīng),而要觸發(fā)基因組層面的重構(gòu),最后通過(guò)篩選適應(yīng)獲得。
馴化場(chǎng)景在規(guī)?;a(chǎn)中比較多,常見(jiàn)如通過(guò)減少血清的添加量,來(lái)逐步將細(xì)胞馴化為不依賴血清中的未知因子而生長(zhǎng)(由血清培養(yǎng)轉(zhuǎn)為無(wú)血清培養(yǎng));將貼壁細(xì)胞放在低吸附的培養(yǎng)容器中,迫使它們無(wú)法貼壁,并逐步優(yōu)化培養(yǎng)基,添加抗凋亡劑和保護(hù)劑,篩選出那些能夠存活并增殖的細(xì)胞亞群,繼而轉(zhuǎn)為懸浮細(xì)胞。
貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)方式顯然從經(jīng)濟(jì)性角度看是不劃算的,如培養(yǎng)面積、收獲細(xì)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(xì)胞馴化為懸浮細(xì)胞是生物制藥工業(yè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),旨在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高產(chǎn)量、低成本的生物制品生產(chǎn)。
現(xiàn)在商業(yè)中已成功馴化細(xì)胞有CHO、293T,這兩類細(xì)胞本身具有雙重生長(zhǎng)特性,既可以貼壁生長(zhǎng),也可以懸浮生長(zhǎng),通過(guò)培養(yǎng)基和添加物誘導(dǎo)篩選可達(dá)到。
當(dāng)然,并非所有貼壁細(xì)胞系都適合懸浮培養(yǎng)馴化過(guò)程,目前市面有微載體形式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,微載體技術(shù)是一種混合方法,微球能夠使貼壁依賴性細(xì)胞在可放大的懸浮環(huán)境中生長(zhǎng)。