原代細胞應用指南——藥物篩選與疾病模型構建核心技術解析
2025-06-13 16:17:10
來源/作者：普拉特澤-生物醫學整體課題外包平臺
今天普拉特澤生物跟大家一起學習的是原代細胞實驗的常見問題—應用指南，高達70%的研究因細胞純度不足、傳代變異或功能丟失而失敗。
而普拉特澤生物——細胞檢測平臺也非常重視這一點，為廣大科研人員提供原代細胞實驗外包服務
同時也總結了在原代細胞實驗過程中常遇到的各種問題，分享給大家一起共勉！
效率與穩定性雙提升
1. 高活性細胞分離技術
▲防凋亡關鍵操作：
解離全程使用預冷無鈣鎂PBS，添加ROCK抑制劑Y-27632（10μM）阻斷失巢凋亡；
組織離體后4-6小時內處理，膠原酶濃度嚴格控制在0.1-0.3mg/mL，輔以DNA酶Ⅰ（100-300U）防止DNA粘稠物包裹細胞。
▲雜質清除策略：
□紅細胞污染：ACK裂解液處理2分鐘，離心清除；
□成纖維細胞污染：差速貼壁法（接種30分鐘移除非貼壁細胞）聯合免疫磁珠陰性篩選（抗Fibroblast微珠）。
2. 細胞轉染技術革新
▲智能自組裝核酸遞送：利用液-液相分離（LLPS）機制，在體外形成穩定核酸-蛋白納米顆粒；
▲高效低毒：人原代T細胞轉染效率達85%，且不影響CD34+造血干細胞分化潛能；
▲操作簡化：20分鐘完成GPCR激活檢測，僅需2μL樣本量。
從傳統藥篩到精準醫療
1. 高通量篩選平臺構建
●GPCR靶向藥篩模型：
瑞士ArcoScreen平臺采用微流控384孔板，直接對患者原代細胞進行非放射性篩選，可同步檢測Gα亞基偶聯作用，使II期臨床試驗失敗率降低50%；
操作流程：原代細胞+待測化合物 → 滴入試劑 → 熒光讀數（20分鐘出結果）。
2.高內涵成像應用：
威斯騰生物采用Operetta高內涵分析儀，實時監測藥物對細胞遷移、凋亡的多維度影響，適用于腫瘤干細胞靶向藥物篩選。
表1：三大藥物篩選平臺性能對比
3. 腫瘤個體化治療模型案例
腎血管平滑肌脂肪瘤模型：
武漢賽爾朗靈團隊通過優化培養環境，實現原代細胞傳代10代不變異，STR鑒定為全球首例未記錄細胞系；
應用價值：基于患者原代細胞篩選mTOR抑制劑（如依維莫司），療效預測準確性提升40%。
3、疾病模型構建：從基礎研究到臨床轉化
1. 神經退行性疾病模型
原代神經元培養要點：
取材：新生鼠海馬組織（離體24小時內處理），0.125%胰酶消化15分鐘；
防膠質細胞增生：Neurobasal/B27無血清培養基 + Ara-C（終濃度10??mM）處理24小時；
功能驗證：誘導21天后檢測動作電位，Synaptophysin標記突觸形成。
2. 心血管疾病模型
血管平滑肌異常增殖模型：
分離技巧：小鼠主動脈中膜鈍性剝離，組織塊貼壁法培養（間距0.2-0.5cm），添加20%FBS的DMEM培養基；
表型維持：α-SMA免疫熒光鑒定，PDGF-BB誘導增殖模擬動脈粥樣硬化。
3. 罕見病研究模型
肺纖維化模型：
人原代肺成纖維細胞 + TGF-β1（10ng/mL）誘導，α-SMA表達上調提示肌成纖維細胞轉化；
藥物驗證：吡非尼酮抑制膠原分泌率＞60%。
4.實操避坑指南：污染控制與表型維持
1. 污染防控六步法
注：污染率可降至＜1%3
2. 細胞老化的挽救策略
早期干預：
→傳代密度控制：貼壁細胞≥1×10? cells/cm2，避免過密導致接觸抑制；
→添加抗凋亡因子：Z-VAD-FMK（20μM）阻斷Caspase通路。
凍存規范：
凍存液配方：70%基礎培養基 + 20%FBS + 10%DMSO；
梯度降溫：4℃→-20℃→-80℃→液氮，復蘇時37℃水浴≤90秒。
5.、技術融合推動臨床轉化
類器官-原代細胞聯用模型：
肝癌原代細胞 + 肝星狀細胞共培養，構建3D類器官，模擬腫瘤微環境藥物抵抗；
AI驅動的藥效預測：
基于原代細胞轉錄組數據訓練神經網絡，提前預判藥物敏感性（如赫賽汀在HER2+乳腺癌模型中的響應準確率92%）；
無血清培養基革新：
人源血小板生長因子（hPDGF）替代胎牛血清，降低批間差，滿足臨床級細胞生產需求。
原代細胞的應用價值建立在三重技術基石之上：
→嚴格時效性（離體至接種≤6小時）；
→精準微環境模擬（生長因子組合+基質包被）；
→跨尺度功能驗證（從免疫表型到電生理活性）
要資質有資質
要經驗有經驗
要案例有案例
好，原代細胞應用指南就介紹到這里啦~
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