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                                為何細胞總是老化？
                                
                
                                
                  發(fā)布時(shí)間： 2021-10-19　　點(diǎn)擊次數： 939次  
                
                                
                
                                
                 
                                常有用戶(hù)提到細胞狀態(tài)不好，
                                比如：細胞不再透亮，內部有很多細碎的小黑點(diǎn)，細胞形態(tài)異常，培養液變黃……
                                這時(shí)，除了考慮細菌污染的問(wèn)題，細胞老化也不容忽視~

                                何為細胞老化？
                                1882年，德國生物學(xué)家Weismann曾大膽預測“在細胞水平存在老化現象"。他推測：機體的壽命限制受控于體細胞的分裂能力；在遺傳進(jìn)化中，不同物種的體細胞獲得了不同分裂的潛能，從而決定了不同物種的壽命長(cháng)短。
                                20世紀50年代，Swin和他的同事利用原代細胞體外培養試驗證明了來(lái)源于不同物種的纖維細胞均不具備無(wú)限分裂的潛能。取得突破性進(jìn)展的還是Hayflick和Moorhead，他們做了更系統更細致的觀(guān)察和描述，他們對25株人成纖維細胞進(jìn)行原代培養，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現，經(jīng)過(guò)約50次傳代之后，所有細胞出現功能退化，并且喪失分裂能力的現象。此后人們將這一現象稱(chēng)之為“Hayflick極限"或者自發(fā)性老化。之后也有事實(shí)證明，細胞老化并不是體外培養所導致，細胞在體內也會(huì )隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，逐步走向老化。

                                細胞老化的基本特征？
                                細胞周期阻滯
                                長(cháng)期的細胞周期阻滯是老化細胞的基本特征，也是體外鑒定細胞老化*的指標。為了檢查細胞是否躍出了細胞周期，人們通常檢測增殖指示分子Ki-67的表達豐度；或者通過(guò)將與胸腺嘧啶相似的溴脫氧尿嘧啶（Bromodeoxyuridine，BrdU）摻入到細胞培養基中，觀(guān)察是否有新的DNA合成。細胞老化主要表現為G1期阻滯，個(gè)別情況下也可伴隨G2/M期周期阻滯，或直接由G2/M期阻滯誘發(fā)形成。
                                細胞形態(tài)改變
                                雖然由于細胞周期的中斷和DNA復制的停止，老化細胞內的DNA含量與正常細胞類(lèi)似，但 RNA與蛋白質(zhì)豐度均比正常細胞要明顯升高。這是因為，盡管細胞進(jìn)入老化階段后蛋白質(zhì)的整體合成速率降低，但是蛋白質(zhì)的降解體系受到更加明顯的抑制，導致蛋白質(zhì)在細胞內持續堆積。
                                無(wú)論是原代細胞或是細胞株，在細胞培養過(guò)程中細胞老化現象是存在且常見(jiàn)的，但卻容易被操作人員忽略，老化的細胞會(huì )出現的特征包括：細胞增殖變慢、細胞核體積異常及多核（4-8核）、表面分泌物增多、細胞體積增大、細胞扁平、細胞質(zhì)中出現空泡等現象。

                                總結如下
                                SUMMARY
                                • 細胞老化最開(kāi)始的現象通常為細胞內部會(huì )出現空泡（可能是凋亡小體），也可能會(huì )出現黑點(diǎn)，大多沿細胞周邊排布，內部中間也可能會(huì )顯現一些，但相對周邊較少；
                                • 老化的細胞會(huì )出現細胞體積增大，胞質(zhì)濃縮，胞膜起泡，皺縮等現象；
                                • 老化以后的細胞會(huì )出現立體感慢慢消失，開(kāi)始成扁平狀，細胞與細胞之間的間隔減小或混在一起；
                                • 細胞折光性變差，鏡下可見(jiàn)細胞“變薄"，做轉染實(shí)驗時(shí)，細胞死亡率會(huì )較高，但培養液不會(huì )發(fā)生迅速變黃的現象，仍清亮。（如果是細菌污染的話(huà)，一般會(huì )出現培養液的迅速變黃，混濁，鏡下可見(jiàn)大量繁殖的細菌；若是支原體污染的話(huà)，細胞也會(huì )失去正常形態(tài)，也有細胞會(huì )死亡）；
                                • 細胞的貼壁性減弱，開(kāi)始有細胞漂浮在培養液中；
                                • 老化的細胞表面分泌物會(huì )增多，細胞表面的純凈度越來(lái)越低；
                                • 分裂的細胞數量明顯的減少，同時(shí)細胞的增殖速度也會(huì )大大下降；
                                • 細胞開(kāi)始長(cháng)角分化。
                                如下圖：
                                為何細胞總是老化？
                                圖1. HEK293細胞
                                為何細胞總是老化？
                                圖2. MSC細胞

                                圖1  實(shí)心箭頭指示的是發(fā)生細胞老化的HEK293細胞，SA-β-gal染色陽(yáng)性，而空心箭頭指的是未發(fā)生老化的細胞。
                                圖2  被染上藍色的是發(fā)生老化的MSC細胞, 未被染色的是未發(fā)生老化的細胞。
                                由圖片可以看出老化細胞體積增大、細胞扁平。






                                
                
                                
                
            
                                
        
                                
     
                                
     
                                
   
                                
 
                                
 
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