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常見細胞培養方案
本期推文聚焦 16 種細胞的培養及注意事項!
表 1. 疾病研究常用的實驗細胞。

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U87MG 細胞
人腦星形膠質母細胞瘤細胞,具有上皮形態,是源自中樞神經系統惡性腫瘤的細胞系。增殖速度快、侵襲性強,還存在明顯的遺傳與表型異質性[1]。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清 FBS,1% 青霉素鏈霉素雙抗,2 mM L-谷氨酰胺[2]。

圖 1. U-87 MG 細胞低密度和高密度生長形態[3]。
注意事項:
1. 細胞貼壁能力較弱:消化時間短,嚴格把控時間 (細胞回縮、間隙變大且部分脫落時,加 2-3 mL 都培養基終止消化);試劑需充分預熱,避免室溫放置過久。
2. 易聚集成團:胰酶充分消化并吹散,鏡檢確認單細胞狀態;必要時用多聚賴氨酸包被培養器皿;避免密度過高、血清不適。
3. 血清要求高:選用高品質專用培養基及血清,保障生長速度與貼壁性。
4. 控制接種密度:傳代比例 1:2-1:4,70%-80% 密度時傳代;密度過低生長緩慢,過高易聚團。
MDA-MB-231 細胞
典型的三陰性乳腺癌 (TNBC) 細胞,具有高侵襲性和轉移性[4]。
培養條件:Leibovitz’s L-15 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗[5]。

圖 2. MDA-MB-231 細胞低密度和高密度生長形態[6]。
注意事項:
1. 接種密度:細胞生長偏慢,傳代比例推薦 1:2,避免密度過低。
2. 操作注意:對機械損傷敏感,消化吹打需輕柔、次數少,防止細胞形態異常或生長受阻。
HGC-27 細胞
人胃癌細胞,來自于未分化胃癌,能產生并分泌黏液素[7]。
培養條件:RPMI 1640 培養基,10% 胎牛血清,2 mM 谷氨酰胺,10 mM HEPES[8]。

圖 3. HGC-27 細胞低密度和高密度生長形態[9]。
注意事項:
1. 定期換液與污染監測:每 2-3 天換液,防止廢物堆積或 pH 波動;定期查細胞形態、增殖,排查污染。
2. 接種密度:傳代比例 1:2 ~ 1:4,70% - 80% 匯合度時傳代。
3. 控制胰酶消化時間:避免過長損傷細胞。
4. 凍存復蘇溫度要求:凍存緩慢降溫,復蘇快速升溫,減少損傷。
5. 復蘇后換液原則:24 小時后換液,避免頻繁操作。
H22 細胞
小鼠肝癌細胞,分離自小鼠腹水,為懸浮細胞,呈淋巴母細胞樣[10]。
培養條件:RPMI-1640培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗[11]。
注意事項:
1. 小鼠飼養時長:腹水接種后,小鼠飼養時間以 5 天為佳;飼養過久易導致小鼠死亡,且腹水中紅細胞含量會顯著升高。
2. 細胞凍存前培養時間:分離得到的腹水細胞建議先體外培養 8 小時左右再進行凍存,既能有效去除殘留紅細胞,又可使細胞狀態調整至最佳。
3. 體外培養傳代周期:H22 細胞體外培養增殖時,需在 5 代內進行一次腹水培養;若長期體外傳代超過 5 代,細胞狀態會急速變差,碎片明顯增多。
4. 收集腹水紅細胞過多時,可以用紅細胞裂解液去除;用分離液分離細胞時,可多次分離篩選,保證細胞的純度。
5. 腹水接種后,腹水長出時間會因細胞活力、接種細胞量的不同而存在差異;可通過觀察小鼠狀態判斷接種是否成功,成功接種的小鼠活動力會出現明顯減弱。
CHO-K1細胞
中國倉鼠卵巢細胞,實驗中常用的一個細胞株,上皮樣細胞,培養條件簡單,貼壁強度適中,比較容易轉染[12]。
培養條件:Ham's F-12 培養基,10% 胎牛血清[13]。

圖 4. CHO-K1 細胞低密度和高密度生長形態[14]。
注意事項:
1. 接種前可將培養基置于培養箱平衡 15 min 以上,使 pH 穩定在 7.0-7.6。
2. 消化時避免搖晃培養瓶,可 37℃ 孵育加速消化。
3. 血清蛋白可競爭性抑制胰酶活性。
4. 傳代比例為 1:4-1:8。
5. 凍存密度控制在 1-10×10? cells/mL。
6. DMSO 需最后添加,加完后迅速轉移至低溫環境梯度凍存。
Caco-2 細胞
人結腸腺癌細胞,貼壁生長,為多邊形或梭形,增殖速度較快[15]。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗,1% 非必需氨基酸[16]。

圖 5. Caco2 細胞低密度和高密度生長形態[17]。
注意事項:
1. 控制接種密度 2-4×104 cells/cm2,密度過高/過低易導致分化異?;蛟鲋逞舆t;80-90% 融合時傳代,間隔 3-5 天,避免頻繁操作。
2. 細胞貼壁速度較慢,尤其是復蘇初期,通常需要 2-3 天才能完成貼壁并鋪展,期間細胞易出現空泡結構。
3. 傳代時,需確保胰酶消化后細胞充分分散為單細胞,否則會影響后續貼壁效果。
4. 該細胞呈成團生長特性,細胞密度越高,胞體表面的空泡及黑點數量也會隨之增多。
5. 匯合度達 80% 時進行傳代,此時細胞雖成片分布,但實際密度已處于較高水平。
6. 若細胞過度匯合、生長過滿,會嚴重影響細胞狀態,傳代后易出現碎裂、死亡的情況。
7. 細胞培養時間越長,所需的胰酶消化時間也相應增加。
VSMC 細胞
血管平滑肌細胞,是構成血管壁中膜的核心細胞類型,在血管生理功能調節和病理重構中發揮關鍵作用[18]。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗[19]。

圖 6. VSMC 細胞低密度和高密度生長形態[20]。
注意事項:
1. 避免反復凍融,未用完凍存液需丟棄。
2. 細胞匯合度 80%~90% 時傳代,傳代 1:2 接種。
3. 消化時嚴格控制 0.05% 胰酶-EDTA 作用時間 (2~3 分鐘),避免過度消化導致細胞成團或死亡;鏡下觀察細胞變圓、少量脫落時立即用含血清培養基終止。
4. 沿瓶壁緩慢吹打 20~30 次至單細胞懸液,避免垂直吹打和產生氣泡,減少機械損傷。
5. 選取對數生長期 (匯合度 70% 左右)、健康無污染的低代次細胞 (≤10 代) 凍存,避免老化細胞。
HUVEC 細胞
人臍靜脈內皮細胞源于臍帶靜脈組織,具有易消化解離、較快的增殖速度以及成熟的培養體系等特點[21]。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清,4 mM L-谷氨酰胺[22]。

圖 7. HUVEC 細胞低密度和高密度生長形態[23]。
注意事項:
1. 避免反復凍融,未用完凍存液需丟棄。
2. HUVEC 貼壁依賴基質,未包被會降低貼壁率 (原代細胞尤甚)。
3. 細胞匯合度 80%~90% (鋪路石樣鋪滿,無重疊 / 管腔樣結構),避免過度匯合,會加速細胞老化。
4. 用寬口移液管沿瓶壁吹打,避免垂直吹打;密度過低可加 10ng/mL VEGF 促存活。
HCMEC/D3 細胞
永生化人腦微血管內皮細胞,貼壁生長,呈細長梭形。
培養條件:ECM 培養基,5% 胎牛血清[24]。
注意事項:
1. 細胞匯合度達 80% 時操作,按 1:2~1:3 比例傳代。
2. 細胞懸液 “Z" 字打入含 7ml 培養基的 10cm 皿,輕柔十字晃勻不超過 10 下,靜置后鏡檢再放入培養箱。
3. ECM細胞培養基含光敏成分,需避光 4℃ 保存,配制后 1 個月內用完。
PBMCs 細胞
人外周血單個核細胞,其中 70%-90% 是淋巴細胞,是適應性免疫和固有免疫的核心成分。單核細胞占 10%-30%,是固有免疫的重要組分[25]。
注意事項:
1. 樣本預處理
抗凝全血與等體積 PBS (或生理鹽水) 輕柔混勻,降低粘稠度。15/50 mL 離心管預先加入 Ficoll 分離液 (體積為全血的 1/2~1/3),避免管壁殘留液滴。
2. 梯度離心
傾斜離心管,沿管壁緩慢將稀釋血加至 Ficoll 液上層,避免擾動界面。400×g、室溫離心 20~30 分鐘,離心機啟停速度調至很低。離心后自上而下分為:血漿/ PBS 層、白膜層 (PBMCs)、Ficoll 層、粒/紅細胞沉淀層。
3. 收集與洗滌 PBMCs
無菌移液管小心吸取白膜層 (1~2 mL),轉移至新離心管,避免吸入上下層液體。加 10 mL 含 2% FBS 的 PBS,300×g 室溫離心 5 分鐘,棄上清,重復洗滌 1~2 次。若殘留紅細胞,加 2~3 mL ACK 裂解液室溫孵育 3 分鐘,再用 PBS 洗滌 1~2 次。
4. 細胞計數與保存
適量 RPMI 1640 培養基或 PBS 重懸細胞,過 70 μm 細胞篩。將 10 μL 細胞懸液用臺盼藍染色后在顯微鏡下計數,確定活細胞濃度。
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BMDC 細胞
骨髓來源樹突狀細胞,從骨髓細胞誘導產生樹突狀細胞。
培養條件:RPMI-1640 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗,1% L-谷氨酰胺,0.1% β-巰基乙醇[26]。
BMDC 如何誘導分化?
1. 向骨髓細胞培養基中加入重組小鼠 GM-CSF (終濃度 20ng/mL) 和 IL-4 (終濃度 10ng/mL)。
2. 37℃、5% CO?培養 2~3 天后,吸出部分上清,補充新鮮培養基及細胞因子。
3. 培養 5~8 天期間,按步驟 2 補加培養基和細胞因子;收集細胞至離心管,300×g 室溫離心 5min,棄上清。
4. 用含 10% FBS、20ng/mL GM-CSF、10ng/mL IL-4 的 RPMI-1640 培養基重懸細胞,計數后分裝至 T25 培養瓶,補加新鮮培養基,繼續培養 24~48h。
5. 細胞聚集成團后,輕柔吹打脫落,收集懸液即為成熟 BMDC。
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RAW 264.7 細胞
小鼠單核巨噬細胞白血病細胞,呈現出典型的巨噬細胞特征,多為圓形或不規則形,貼壁生長,適宜條件下出現偽足結構[27]。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗[28]。

圖 8. RAW264.7 細胞低密度和高密度生長形態[29]。
注意事項:
1. 極易發生極化,因此避免胰酶消化,防止誘導細胞分化;不使用 PBS 沖洗,避免刺激極化。
2. 細胞密度達 80%-90%、培養基變黃時及時傳代,避免密度過高或疊加成層引發自發分化。
3. 觀察細胞形態:圓形/橢圓形變為四角形或伸出偽足時,需立即傳代,少量分化屬正常現象。
4. 嚴格使用指定培養基,血清不可隨意更換;室溫保持 18-25℃,避免低溫誘導極化。
5. 傳代代數控制在 15 代內,超過后代極化概率升高。
THP-1 細胞
源自人急性單核細胞白血病患者的外周血細胞系,未分化時呈圓形,懸浮生長。誘導分化為巨噬細胞后貼壁生長,呈梭形/多角形等扁平狀,是研究單核-巨噬細胞譜系的理想模型[30]。
培養條件:RPMI-1640 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗,2 mM L-谷氨酰胺[31]。

圖 9. THP-1 細胞低密度和高密度生長形態[32]。
注意事項:
1. 凍存復蘇:THP-1 細胞復蘇難度高,凍存密度需保證 5×10?-10?個 /ml,避免密度過低導致復蘇后狀態差。
2. 細胞碎片:培養中出現碎片,可待細胞密度提升后通過低速離心去除。
3. 細胞聚團:少量聚團可待細胞密度擴大后自行改善;嚴重聚團可提高 FBS 用量或適度吹散。
4. 貼壁現象:傳代后輕微貼壁可輕吹收集或丟棄貼壁細胞;貼壁較多需檢查培養條件是否適宜。
Naive CD4+ T 細胞
小鼠脾臟細胞,是尚未接觸過抗原的 T 輔助細胞。采用磁珠分選方法進行分離,基于抗原和抗體特異性結合,利用表面偶聯特異性抗體,精準捕獲目標細胞,再通過磁場實現快速分離,具有純度高、操作簡便、對細胞活性影響小的特點[33]。
培養條件:RPMI 培養基,10% 胎牛血清,L-谷氨酰胺,青霉素鏈霉素雙抗,β-巰基乙醇[34]。
『如何培養?』
1. 樣本準備:單細胞懸液 (如 PBMCs、組織消化液) 離心洗滌,用緩沖液重懸并調整濃度。
2. 磁珠孵育:按比例加入磁珠,4℃或室溫避光孵育 10-30 分鐘,期間輕柔混勻。
3. 磁場吸附:將離心管放入磁力架,靜置 2-5 分鐘,待磁珠細胞復合物都吸附。
4. 洗滌純化:移除上清,加入緩沖液洗滌 2-3 次,每次吸附后棄上清。
5. 洗脫收集:脫離磁場,用適量緩沖液或培養基重懸細胞,獲得純化的目標細胞。
BMSCs 細胞
大鼠骨髓間充質干細胞,具有多向分化潛能。
培養條件:DMEM 低糖培養基,10% 胎牛血清[35]。
『如何培養?』
1. 培養基重懸細胞,T25 培養瓶接種 (密度 1×10?細胞 / 瓶);
2. 37℃、5% CO?培養,靜置 24 小時后換液 (去除未貼壁細胞);觀察長梭形、集落狀貼壁細胞。
3. 傳代:80% 融合時胰酶消化 2-3 分鐘 (鏡下見細胞回縮),加含血清培養基終止,離心后重懸,按 1:2 或 1:3 接種;
GC-1 spg 細胞
小鼠精原細胞,上皮樣細胞,貼壁生長。
培養條件:DMEM 培養基,10% 胎牛血清,1% 青霉素鏈霉素雙抗[36]。
『細胞傳代小妙招』
1. 細胞密度 >80% 時傳代,棄舊培養液。
2. PBS 輕柔沖洗細胞 2-3 次 (可搖晃培養瓶增強效果)。
3. 加預熱胰蛋白酶覆蓋細胞層,輕晃培養瓶助消化。
4. 鏡下觀察 90% 細胞脫落 (約 1min),加 2-3ml 培養基終止消化。
5. 細胞懸液轉入 15ml 離心管,1200rpm 離心 3min。
6. 棄廢液,2ml 培養基重懸細胞后分裝至新瓶。十字晃動培養瓶使細胞均勻分布,置于 37℃、5%-10% CO? 培養箱。
Section.02
小結
不同細胞的培養需求各有差異,本期我們聚焦 16 種常用細胞,整理分享了實操性很強的培養經驗。希望這些干貨內容能切實幫到大家,讓細胞培養更順利、更高效!
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