
養iPSC的小伙伴們,是否每次傳代看到那些珍貴的克隆都如履薄冰?消化輕了,細胞團下不來;消化重了,細胞活率直線掉... 別擔心!這份超實用的iPSC細胞消化Q&A,幫你掃清操作盲區,讓傳代變得輕松又高效!
1. iPSC為什么要特別小心消化?它們和普通細胞系有什么不同?
關鍵在于iPSC的“嬌貴”特性!
集落生長:它們通常長成緊密的克隆團,不像貼壁細胞那樣均勻分散。
細胞間連接強:iPSC之間通過E-cadherin等蛋白形成非常緊密的連接,需要特定的酶來有效打斷。
對機械力敏感:過度吹打或劇烈的物理剪切力極易損傷細胞,導致活率下降和自發分化。
對酶敏感:長時間或高濃度的酶暴露會損害細胞膜和表面蛋白,同樣影響活力和多能性。
簡單說:iPSC更像“精致的瓷器”,需要比普通細胞(如成纖維細胞)更溫和、更精準的消化方式。
2. 常用的iPSC消化方法都有哪些?各有什么優缺點?
主流方法有以下幾種
酶法(最常用)
試劑:
Accutase, Gentle Cell Dissociation Reagent,或低濃度胰酶配合EDTA。
原理: 酶解細胞間連接蛋白和細胞-基質粘連。
優點: 相對溫和,可較好控制,可獲得單個細胞或小細胞團(取決于消化時間)。
缺點: 需要精準掌握時間;殘留酶可能影響后續實驗(需充分洗滌);成本相對高。
機械法
操作: 直接用細胞刮刀或移液器槍頭刮下/吹打克隆。
優點: 快速,無酶殘留。
缺點:最不推薦! 極易造成細胞機械損傷,導致活率驟降、分化率升高,且很難獲得均一的細胞團塊,重復性差。
酶+機械法(結合)
操作:先用酶(如EDTA)預處理幾分鐘,輕微松動克隆邊緣,再用移液器極其輕柔地吹打幾次使克隆脫落。
優點:比純機械法溫和,比純酶法快一點,成本較低(EDTA便宜)。
缺點:對“輕柔”操作要求極高,吹打力度和時間控制不好容易損傷細胞。
3. 用酶消解法進行消化時,時間如何把握?怎么判斷“剛剛好”?
時間至關重要!沒有絕對標準,需要根據細胞狀態、密度、克隆大小和具體試劑調整。 一般流程和判斷要點:
1. 預處理: 吸掉舊培養基,用不含Ca²⁺/Mg²⁺的緩沖液(如DPBS)輕柔洗滌1-2次,去除血清(血清會抑制酶活)。
2. 加酶: 加入適量酶(覆蓋細胞層即可,約0.5-1ml/6孔板孔)。
3. 孵育: 放入37°C培養箱。關鍵觀察期來了!
- 鏡下觀察(核心!): 每隔1-2分鐘取出在顯微鏡下觀察。
- “剛剛好”的標志: 克隆邊緣開始卷曲、收縮、變圓,大部分克隆從培養皿底部微微抬起,克隆間的界限變得清晰,輕輕搖晃培養皿能看到克隆明顯移動甚至漂浮起來。 此時細胞團塊應保持相對完整,避免看到大量單個細胞游離出來(這通常意味著消化過頭了!)。
4. 終止消化: 一旦觀察到上述“臨界點”,立即吸掉酶液(或加入含血清的完全培養基中和酶活)。對于Accutase,可能需要加入含血清培養基后非常輕柔地吹打幾次幫助脫落。
黃金法則: 寧輕勿重! 如果時間到了邊緣還沒明顯收縮,寧可多等1分鐘觀察,也不要貿然暴力吹打。消化不足比過度消化更容易補救(延長一點時間或稍加吹打)。
4. 消化后,吹打細胞有什么講究?
極其輕柔!這是保證高活率的關鍵一步!
• 選擇合適的槍頭:
使用大口徑(如1000μl)的槍頭,剪掉尖端一小部分(擴大開口)可以減少剪切力。
•
控制吹打力度和次數:
將培養基或緩沖液沿孔壁緩慢加入,避免直接沖擊細胞團塊! 吹打時動作要緩慢、平穩,次數要少(通常3-5次足夠)。目標是讓大的克隆團分散成適合傳代的小團塊(比如幾十到幾百個細胞一團),不追求打成單細胞懸液(除非做單細胞克隆)。
• 觀察懸液狀態:
吹打后懸液應是小細胞團為主,肉眼或鏡下不應看到太多單個細胞或微小碎片。
• 及時停止:
一旦達到合適大小的團塊,立即停止吹打。
5. 為什么消化后傳代一定要加Rock抑制劑?
Rock抑制劑是iPSC傳代后的“救命稻草”!
• 作用機理:
它抑制Rho激酶信號通路。該通路在細胞經歷分離、貼壁等應激時被激活,會導致細胞凋亡(Anoikis)。
• 關鍵作用:
顯著提高傳代后細胞的存活率,促進小細胞團塊的重新貼壁和鋪展,減少傳代后的細胞死亡和分化。
• 用法:僅在傳代后的新鮮培養基中添加(通常工作濃度10μM),培養24小時后更換為不含Rock抑制劑的正常培養基。注意:不要在維持培養的常規培養基中長期添加。
6. 消化后總是有很多細胞碎片/死細胞,怎么辦?
碎片多通常提示消化或吹打過程存在損傷。排查點:
•
消化過度:這是最常見原因!回顧Q3,嚴格控制消化時間,鏡下觀察是關鍵。
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吹打過猛:回顧Q4,務必輕柔吹打。
• 細胞狀態本身不佳:傳代前細胞是否健康?密度是否合適(過密或過稀都可能導致狀態差)?是否有污染?
•
洗滌不充分:殘留的血清會抑制酶活,導致消化不均,部分區域消化不足而部分過度。確保用DPBS充分洗滌。
•
酶的選擇或質量問題:確保使用新鮮、未反復凍融的酶,并確認酶是適用于iPSC的。
•
傳代密度過低:細胞團塊太少,分泌的生存因子不足,也會增加死亡。
7. 消化后細胞貼壁慢/不貼壁,可能是什么原因?
可能原因有:
•
基質問題:新板子基質(Matrigel等)包被不均勻、失效或用量不足?包被后放置時間過長?確保基質新鮮、正確包被、充分覆蓋培養表面。
• 細胞團塊過大或過小:消化后團塊太大不易貼壁;吹打太碎成單細胞或極小團塊,存活率低且貼壁困難。目標是合適的小團塊(幾十到幾百細胞)。
• 未加或Rock抑制劑失效:確認傳代培養基中正確添加了新鮮配制的Rock抑制劑。
• 細胞狀態差:消化前細胞狀態就不好(如分化率高、代謝廢物積累多)。
• 消化損傷嚴重:過度消化或過度吹打導致細胞嚴重受損。
• 培養基問題:新換的培養基批次是否有問題?pH、滲透壓是否正常?是否預熱?
• 傳代密度過低:細胞太少,分泌的促進貼壁因子不足。
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