以ATCC原代細胞為核心構建體外共培養體系,需圍繞細胞特性、培養條件優化及功能協同設計展開,以模擬體內微環境并實現穩定、可重復的實驗結果。
1.細胞選擇與質量驗證
ATCC原代細胞(如人臍靜脈內皮細胞HUVEC、肝星狀細胞HSC等)需嚴格遵循其提供的培養指南,包括培養基配方(如EGM-2用于內皮細胞)、血清濃度(通常5%-10%FBS)及細胞傳代次數限制(原代細胞通常不超過5代)。使用前需通過形態學觀察(如內皮細胞呈“鋪路石”樣排列)、特異性標記物檢測(如CD31免疫熒光染色)及功能驗證(如內皮細胞成管實驗),確保細胞活性與純度。
2.共培養模式設計
根據研究目標選擇直接接觸或間接接觸共培養:
直接接觸:適用于需細胞間物理信號交互的場景(如腫瘤細胞與成纖維細胞相互作用)。需控制細胞接種比例(如1:1至1:5)及密度(通常1×10?cells/cm²),避免競爭性生長抑制。
間接接觸:通過Transwell小室或微流控芯片實現可溶性因子(如細胞因子、外泌體)的交換,適用于研究旁分泌效應(如免疫細胞與腫瘤細胞共培養)。需優化孔徑大小(0.4μm允許小分子通過,8μm允許細胞遷移)及培養基體積比(上下層1:1至1:2)。
3.培養條件動態調控
共培養體系需模擬體內動態環境:
氧濃度:腫瘤微環境常為低氧(1%-5%),可通過三氣培養箱調節;
pH與代謝物:實時監測培養基pH及葡萄糖/乳酸濃度,及時換液(通常每2-3天半量換液);
機械刺激:對力學敏感細胞(如血管平滑肌細胞),可施加周期性拉伸(如Flexcell系統)以增強功能表達。
4.功能驗證與數據分析
通過多維度檢測評估共培養效果:
表型分析:流式細胞術檢測細胞表面標記物(如PD-L1表達);
功能檢測:ELISA量化細胞因子分泌(如IL-6、TNF-α),Transwell遷移實驗評估細胞侵襲能力;
組學分析:單細胞RNA測序揭示細胞間信號通路交互(如Wnt/β-catenin通路激活)。
通過上述策略,可構建高生理相關性的ATCC原代細胞共培養體系,為疾病機制研究及藥物篩選提供可靠平臺。