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細胞消化知多少？
發布時間： 2021-10-08 點擊次數： 3497次每個做細胞實驗的人，不管去哪“浪"，心里都會有個牽掛：我的細胞，過兩天要傳代！
大部分組織細胞離體培養時，會以貼壁的形式生長（除了取自血、脾或骨髓的細胞）;*培養基中的血清，含有許多帶陽性電荷的促細胞附著因子（層黏連蛋白 Laminine、纖維鏈接蛋白 Fibronectin 等胞外基質），能幫助細胞附著于帶陰性電荷的底物上（玻璃或塑料培養容器），并形成鍵結、貼壁伸展。
▲ 陽性電荷的促細胞附著因子，能幫助細胞附著于帶陰性電荷的底物上
所以當細胞長滿需要分盤的時后，就要想辦法讓細胞和培養底物說 再見！也就是所謂的細胞消化（Cell Detachment）。
常見細胞消化法有以下三種：
1、物理機械法
直接用液體吹打或用刮刀，施予外力讓細胞與培養底物分離；適用于貼壁性弱的細胞傳代，但相較于其它消化方法，這種外力無法量化控制，細胞分散效果差，且可能會造成大量細胞破損，使內容物釋放到培養基，進而影響細胞傳代狀態。
▲細胞刮勺
2、離子螯合法
細胞膜表面蛋白大多需要鈣、鎂離子來維持與胞外基質的穩定鍵結，當然也包含各種黏附蛋白（例：整合素、鈣黏著蛋白、橋粒等），螯合劑會在不破壞細胞膜表面蛋白的狀況下，抽離這些離子，使黏附蛋白失活而減少細胞-細胞間及細胞-底物間的連接作用，讓細胞較容易在施予外力時，脫離培養底物并促進細胞分散。
0.02% EDTA是細胞傳代較為常用的離子螯合劑，在37℃作用效果較為佳（消化較敏感的細胞可在4℃作用），適用于消化一般貼壁性細胞或細胞表面標記實驗細胞。
但EDTA無法用血清終止其反應，所以在消化細胞后必須用緩沖鹽溶液（如：PBS）清洗離心，以免影響后續細胞貼盤效果。
▲ EDTA（黑）能螯合二價離子（紅）
3、酶消化法
用蛋白水解酶消化連接細胞及培養底物的蛋白質，適用于消化貼壁性稍強的細胞。
（１）胰蛋白酶（Trypsin） 為一種來自于胰腺的絲氨酸蛋白酶；能辨識并剪切勝肽鏈中的賴氨酸（Lys）和精氨酸（?Arg）羧基端（兩者之一緊跟脯氨酸狀況除外），所以能直接作用在細胞外的黏附蛋白及胞外基質上，但如果作用時間過長，細胞膜上內嵌的其他蛋白也會被水解，導致細胞膜受損；不同細胞適合的胰蛋白酶使用濃度及作用時間都各有不同。
使用胰蛋白酶消化前，請先用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗細胞，因為血清中的抗凝血酶III及平衡鹽溶液中的鈣、鎂離子，都會降低胰蛋白酶活性，導致消化效果不佳；消化完畢后，可直接用含血清的培養基或其他胰蛋白酶抑制劑終止消化反應。（２）膠原酶（Collagenase） 為一種膠原水解酶，大多由細菌提取而來；能辨識并剪切Pro-X-Gly-Pro勝肽序列，而此序列在胞外基質主成分-膠原蛋白中出現的頻率比一般蛋白高很多，使得膠原酶能較專一的作用在胞外基質上，所以對細胞的傷害比胰蛋白酶小，且在鈣、鎂離子環境中仍有活性，可用PBS和含血清的培養液配制，操作簡便，但膠原酶價格較高，大量使用將增加實驗成本。
細胞還是不愿意跟底物說再見！咋辦？
面對貼壁性*的細胞，可進一步使用含EDTA的胰蛋白酶來消化細胞，EDTA會抓住細胞表面未洗凈的鈣、鎂離子，降低黏附蛋白活性使細胞不會彼此粘黏，同時讓胰蛋白酶在不受鈣、鎂離子干擾下發揮最大作用剪切胞外基質及黏附蛋白，讓細胞順利脫離培養底物且減少細胞成團現象。
細胞消化小技巧
不一定要一次把所有細胞都要消化下來！
晃動培養盤并在顯微鏡下用肉眼觀察，只要70~80%細胞都收縮了或超過適合消化時間，就該終止消化反應，如果細胞量夠即可進行后續傳代或實驗步驟；如果細胞量不夠，則可視情況用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗仍貼壁的細胞，再進行一次消化反應。
▲ 消化不下來的細胞（黃）請視情況決定是否再消化一次。
不一定要吹打成*單細胞懸液！
一般細胞脫離培養底物、并經過5~10次輕柔吹打后，會在細胞懸液里形成小規模聚集(約5~10顆細胞)，所以不需要過度延長消化時間想讓細胞*分離成單細胞懸液
消化效果不佳，先提升消化液濃度、再加長作用時間！
當你選定了一種消化方式 (物理機械法除外)，發現效果不佳，首先應考慮提高EDTA或胰酶濃度，效果再不佳才加長消化的作用時間，避免細胞長時間浸泡在消化液中造成的細胞膜損傷。
（一般消化液使用：0.02%~0.04% EDTA作用5-20分鐘；0.2~0.5% 胰蛋白酶作用1~5分鐘）
結語
細胞消化 ，是一個看似很簡單，但是有很多技術含量的步驟。消化好壞、是否污染、有無受傷，都在這短短的五六分鐘里決定。
當我們已經可以順利操作細胞培養實驗，接下來要思考的，就是如何讓細胞長得更健康、更均一、做出來的實驗才會更好。
祝各位的細胞都顆顆透亮、粒粒分明、活力旺盛！
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