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细胞系或细胞株的建立鉴定管理

原代代培养物经第一次传代培养后的细胞,常被称为细胞系(cell line)。由某一细胞系分离出来的、在性状上与原细胞系有一定差异的细胞系,常被称为该细胞系的亚系(subline)。从一个经过鉴定的细胞系采用选择法或单细胞克隆进一步所得到的细胞群,常被称细胞株(cell strain)。由原细胞株进一步分离培养出的与原株性状不同的细胞群,又被称为亚株(substrain)。
一、细胞建系的一般程序
细胞建系的一般程序包括原代培养、第一次传代、常规传代、冻存与复苏等过程。所涉及的原代培养、第一次传代、常规传代、冻存与复苏等过程的具体方法与常规的原代培养等技术并无二样。
相对于那些只需要提供供体性别、年龄、取材部位、组织种类以及几项简单指标的仅用作原代培养的细胞而言,对于用于建系的细胞通常有以下一些要求:
(一)细胞的组织来源
应详细说明细胞供体所属物种、供体的年龄、性别、取材的器官或组织,如系肿瘤组织,还应说明临床病理诊断结果,组织来源以及病例号等。
(二)培养条件和方法
各种细胞都有自己比较适应的生存环境,因此应指明适合该细胞系生长的培养基、血清种类、用量以及细胞生存的适宜pH值等。
(三)细胞生物学检测
这部分工作常放在对细胞系的鉴定这一环节进行。
二、对已建立细胞系的鉴定、管理
(一)对已建立细胞系的鉴定
要求能提供细胞的一般和特殊的生物学性状指标。一般特性指标包括:细胞的一般形态、特异性结构、细胞生长曲线和分裂指数、倍增时间、接种率、染色体分析、同工酶检查、DNA指纹图谱等。
1.对正常细胞系的鉴定 对正常细胞系的鉴定主要围绕以下四个方面进行:①鉴定细胞的种系来源:常用方法主要有染色体分析、同工酶分析、DNA指纹图谱等技术;②鉴定细胞的组织来源:可通过形态学手段、检测组织特异性抗原等进行鉴定;③细胞是否发生转化和恶变:主要通过核型分析、细胞生长行为观察(是否丧失接触抑制)、裸鼠成瘤实验等进行鉴定;④细胞有无发生交叉污染,主要通过同工酶及DNA指纹图谱技术进行鉴定。
2.对肿瘤细胞系的鉴定 对肿瘤细胞系的鉴定主要围绕其恶型性展开,染色体的异常、接触抑制和密度依赖生长特性的改变、集落形成能力、裸鼠成瘤、动物体内的侵袭生长,以及某些基因、分子水平的特征均是肿瘤细胞鉴定的方向。
(二)已建立细胞系的管理
对已建立的和经过鉴定的细胞系,一般除保留在建立者的实验室外,为了科研交流的方便和保证细胞系的稳定性,国际上通行的惯例是将其保存在细胞库中。在国际上,美、英和日本等国已建有细胞库。其中,美国的ATCC(american type culture collecion)作为美国国立癌症研究所(NCI)和美国卫生研究所中(NIH)的细胞资源库,是世界卫生组织(WHO)的国际培养细胞文献中心。同时,ATCC不仅是美国也是世界上最大的细胞库,现存细胞系超过数千种。ATCC接纳来自世界各国已经鉴定的细胞予以贮存,同时也向世界各国的研究者或实验室免费提供研究用细胞。ATCC接纳入库细胞时,必须符合其入库标准, ATCC入库细胞时所要求的基本检测项目主要有:①培养简历:组织来源日期、物种、组织起源、性别、年龄、供体正常或异常健康状态、细胞已传代数等;②冻存液的组成;③细胞活力:融解前后细胞接种存活率和生长特性;④培养液:培养基的名称(一般要求不含抗生素)、血清来源和含量;⑤细胞形态;⑥核型:二倍体或多倍体,有无标记染色体;⑦无污染检测:包括细菌、真菌、支原体、原虫和病毒等;⑧物种检测:检测同工酶,主要为G6PD(6-磷酸葡萄糖脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶),以证明细胞有否交叉污染以及反转录酶检测;⑨免疫检测:一两种血清学检测;⑩细胞建立者相关信息:包括建立者、检测者姓名等。
此外,对于已建立的各种细胞系或细胞株习惯上都给以名称。细胞的命名无严格统一规定,大多采用有一定意义缩写字或代号表示。以下列举几种代表性的细胞名称以供参考:如HeLa:为供体患者的姓名缩写;CHO:中国地鼠卵巢细胞(chinese hamster ovary),为英文单词的首位字母组成;宫-743:意为1974年3月建立的宫颈癌上皮细胞;NIH3T3:美国国立卫生研究所(NIH)建立,每3天传代,每次接种3×105细胞/毫升。
除美国的ATCC之外,欧洲细胞培养物收藏中心(ECACC)也是重要的细胞库,建立于1984年,其网址为:http://www.ecacc.org.uk/。