細胞發(fā)生衰老的表征變化

細胞，又稱“萬能細胞"，是一種未充分分化、尚不成熟的細胞，在適當條件下，具有再生各種組織、器官的潛能，因此被寄予厚望，干細胞研究也多次進入國自然研究熱點排行榜前列。間充質(zhì)干細胞（MSC）具有多向分化的潛能，體外在一定條件下可以誘導分化為脂肪細胞、成骨細胞、成軟骨細胞，2006年國際細胞治療協(xié)會（ISCT）確定此三項檢測指標是MSC鑒定的必檢項目，MSC的三系誘導在生物醫(yī)藥領(lǐng)域一直深受各位科研人員的青睞和應用。

如何構(gòu)建細胞衰老模型？

可引起細胞衰老的因素有很多，我們主要介紹一下目前常見的兩種細胞衰老模型構(gòu)建方式，一種為D-半乳糖（D-gal）誘導的細胞衰老模型，另一種為雙氧水誘導的細胞衰老模型。D-半乳糖誘導的細胞衰老模型為通過加入一定濃度的D-半乳糖引起自由基損傷，從而導致線粒體功能失調(diào)，最后造成細胞衰老；雙氧水誘導的細胞衰老模型為*作為氧化劑可造成細胞的氧化應激使其代謝失調(diào)，最終導致細胞衰老。  
     

半乳糖誘導的細胞衰老模型建立     
    

1. 細胞培養(yǎng)      

選擇合適的細胞系，如人胚肺成纖維細胞（HELF）、小鼠成纖維細胞（L929）等。將細胞接種于培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿中，使用適宜的培養(yǎng)基，如含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養(yǎng)基，在 37℃、5% CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待細胞生長至對數(shù)生長期。

    
2. D -半乳糖溶液配制      

稱取適量的 D-半乳糖，用無菌 PBS 或培養(yǎng)基溶解，配制成所需濃度的溶液。一般常用的濃度范圍在10-100mmol/L 之間，具體濃度可根據(jù)不同細胞類型和實驗目的進行優(yōu)化。例如，對于HELF細胞，可嘗試50mmol/L的D-半乳糖溶液。溶液需經(jīng)0.22μm濾膜過濾除菌，分裝后于-20℃保存?zhèn)溆谩? 

  
3. 誘導處理      

當細胞生長至合適密度（如80% - 90%匯合度）時，棄去原培養(yǎng)基，用PBS沖洗細胞2 - 3次。然后加入含D -半乳糖的培養(yǎng)基，使 D-半乳糖終濃度達到設(shè)定值。將細胞繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，誘導時間通常為7- 14天。在誘導過程中，需定期觀察細胞形態(tài)變化，并更換含D-半乳糖的培養(yǎng)基，一般每2 - 3天更換一次。     

4. 模型鑒定      

細胞形態(tài)觀察：衰老細胞通常會出現(xiàn)體積增大、扁平，細胞質(zhì)內(nèi)顆粒增多等形態(tài)變化。可通過光學顯微鏡觀察并記錄細胞形態(tài)。 染色檢測：衰老相關(guān)β -半乳糖苷酶（SA - β - Gal）染色：這是鑒定細胞衰老的經(jīng)典方法。衰老細胞內(nèi)的 SA - β - Gal 活性升高，在 pH 6.0 的條件下可將X - Gal底物水解成藍色產(chǎn)物。通過染色后在顯微鏡下觀察，計算藍色染色細胞的比例，若比例明顯高于對照組，則表明細胞衰老模型建立成功。     
   （僅供參考）      
     

雙氧水誘導的細胞衰老模型建立     
    
  
 1. 細胞培養(yǎng)      

選擇合適的細胞系，如人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVECs）、人神經(jīng)母細胞瘤細胞（SH - SY5Y）等。將細胞接種于培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿中，使用對應的適宜培養(yǎng)基，如含10% 胎牛血清的 DMEM 培養(yǎng)基，在37℃、5% CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待細胞生長至對數(shù)生長期。    

2. *溶液配制      

一般來說，H?O?溶液的工作濃度在 50 - 200μmol/L 之間，具體濃度需根據(jù)不同細胞類型和實驗目的進行優(yōu)化。例如，對于HUVECs細胞，可先嘗試 100μmol/L 的 H?O?溶液。由于H?O?不穩(wěn)定，易分解，所以需要用新鮮的PBS或培養(yǎng)基現(xiàn)配現(xiàn)用。     

3. 誘導處理      

當細胞生長至合適密度（如70% - 80%匯合度）時，棄去原培養(yǎng)基，用PBS沖洗細胞2 - 3次。然后加入含 H?O?的培養(yǎng)基，使 H?O?終濃度達到設(shè)定值。將細胞繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，誘導時間通常為24 - 72小時。在誘導過程中，需密切觀察細胞狀態(tài)，避免細胞因 H?O?濃度過高或處理時間過長而死亡。 

4. 模型鑒定      

細胞形態(tài)觀察：衰老細胞會出現(xiàn)體積增大、形態(tài)不規(guī)則、細胞膜皺縮等變化?？赏ㄟ^光學顯微鏡觀察并記錄細胞形態(tài)。 染色檢測：同 D - 半乳糖誘導細胞衰老模型鑒定方法，衰老細胞內(nèi)的 SA - β - Gal 活性升高，染色后在顯微鏡下觀察，計算藍色染色細胞的比例，若比例明顯高于對照組，則表明細胞衰老模型建立成功。     
   （僅供參考）

染色結(jié)果： β-半乳糖苷酶陽性部位著藍色至藍綠色 （hela cell）