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懸浮細胞和貼壁細胞的區別
發布日期:2025-12-17 16:54:03


懸浮細胞和貼壁細胞的區別


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細胞系都是貼壁的。
這類細胞分離培養時,需要使用特殊處理過的培養器皿,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,典型的培養耗材為T75、T125培養瓶、滾瓶等,培養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。



(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,才能到達發揮作用的部位。
懸浮細胞體外培養時往往需要外界力來提供動態環境,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生氣體交換,另外也讓液體養料均勻化。常用到的培養器具有搖瓶或生物反應器,與此同時,懸浮培養對血清的需求更低,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。
在體外培養時,以上這些物質能識別培養表面的帶電基團(培養耗材有電荷)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,使細胞逐漸適應原本不適宜的生長環境或條件,從而獲得穩定、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,而要觸發基因組層面的重構,最后通過篩選適應獲得。
馴化場景在規?;a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(由血清培養轉為無血清培養);將貼壁細胞放在低吸附的培養容器中,迫使它們無法貼壁,并逐步優化培養基,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。
貼壁細胞的培養方式顯然從經濟性角度看是不劃算的,如培養面積、收獲細胞等,而懸浮培養的密度可以更高,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中的一項關鍵技術,旨在實現大規模、高產量、低成本的生物制品生產。
現在商業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境中生長。