本發(fā)明屬于細胞生物學(xué),尤其涉及一種檢測細胞穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù):
1、隨著生物技術(shù)的進步,基礎(chǔ)科研得到廣泛的關(guān)注,尤其在類器官培養(yǎng)、前沿醫(yī)學(xué)治療及細胞農(nóng)業(yè)方向得以快速發(fā)展,綜合來講,細胞在體外的應(yīng)用技術(shù)得到廣泛和快速的提升。此外,細胞科學(xué)、細胞醫(yī)學(xué)及細胞農(nóng)業(yè)相關(guān)的研究進一步向細胞改造的方向發(fā)展,隨之帶來的是細胞安全問題的探討和評價,但是,目前以細胞為底盤技術(shù)的各個方向的發(fā)展仍然存在著重大挑戰(zhàn),尤其在細胞體外培養(yǎng)和使用過程中細胞狀態(tài)、細胞異變及細胞穩(wěn)定性等的判斷,導(dǎo)致目前體外細胞使用過程仍然處于高成本、低效率的階段,同時在商業(yè)化使用過程中通過技術(shù)手段完成對細胞的評價仍然是一項重大挑戰(zhàn)。
2、除了通過活性檢測查看細胞群體某一個時間點的總體狀況以外,還需要更為綜合的、實時可以實施的、更全面、更深層的評價手段。因此本發(fā)明開發(fā)了針對細胞培育肉用細胞本身穩(wěn)定性和可實時評價、連續(xù)評價、綜合評價的細胞穩(wěn)定性評價方案,包含細胞增殖、細胞遷移、細胞粘附、細胞活力、細胞凋亡、細胞自噬、細胞癌變、細胞衰老等多方面評價因素,可用于細胞連續(xù)傳代、細胞實驗、細胞類器官培養(yǎng)、細胞培育肉及細胞醫(yī)療等過程使用的細胞全面評價技術(shù)。
3、因此,細胞穩(wěn)定性評價目前尚未被關(guān)注但生命科學(xué)研究領(lǐng)域及針對細胞的工業(yè)化應(yīng)用過程亟須解決的針對培育肉細胞連續(xù)傳代過程中細胞生命活動、功能檢測及穩(wěn)定性評價的技術(shù)方案是目前所需要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種檢測細胞穩(wěn)定性的方法,適用于細胞培育過程中穩(wěn)定性的檢測,主要在細胞使用中對連續(xù)傳代的細胞進行穩(wěn)定性檢測,綜合判斷細胞的生命周期,使細胞應(yīng)用于最佳經(jīng)濟/效率使用壽命;可以有效、準(zhǔn)確評判細胞狀態(tài),具有良好的可靠性。
2、解決以上技術(shù)問題的本發(fā)明中的一種檢測細胞穩(wěn)定性的方法,包括細胞樣品,其特征在于:所述細胞樣品包括經(jīng)細胞功能、細胞異變、細胞穩(wěn)定性能三個方面的檢測,其中當(dāng)細胞增殖效果良好、細胞不發(fā)生遷移行動、細胞活力>80%、細胞早期及晚期凋亡比例≤10%、細胞自噬比例<5%、細胞無原癌基因顯著表達、細胞核型分析為染色體數(shù)目和形態(tài)無異變;細胞粘附指標(biāo):2h內(nèi)有明顯粘附即可;細胞毒性指標(biāo)≤10%、細胞衰老比例占比≤20%和細胞倍增時間<48小時的細胞為穩(wěn)定細胞;若其中一項指標(biāo)沒有達到標(biāo)準(zhǔn),則為細胞傳代不穩(wěn)定,中止細胞培育進程。
3、細胞穩(wěn)定性評價的關(guān)鍵指標(biāo),是衡量細胞培育肉相關(guān)細胞使用周期、判斷細胞的最佳經(jīng)濟/效率使用壽命的評判技術(shù),可以在細胞培育肉方向奠定技術(shù)基礎(chǔ),在細胞農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)療和基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
4、本發(fā)明中檢測方法可鑒定0-35代或更多代的細胞穩(wěn)定性,篩選穩(wěn)定傳代細胞株以用于細胞培育肉的研發(fā)和優(yōu)化,可為細胞培育肉高效制造奠定技術(shù)基礎(chǔ),可評價細胞使用過程種的經(jīng)濟/效率效價,篩選最優(yōu)使用壽命周期的細胞實現(xiàn)培育肉制造。
5、本發(fā)明中一種檢測細胞穩(wěn)定性的方法,具體步驟如下:
6、(1)獲取細胞樣品:所述細胞為用于細胞培育肉的種子細胞;
7、(2)將細胞進行體外培養(yǎng);
8、(3)細胞性能的檢測:對細胞增殖、細胞遷移能力或細胞活力等進行檢測,其中細胞增殖效果良好、細胞不發(fā)生遷移行動和細胞活力>80%;整體的細胞增殖、遷移和活力等屬于細胞性能檢測的一部分;
9、或細胞異變的檢測:對細胞凋亡比例、細胞自噬比例或細胞癌變等檢測,其中細胞早期及晚期凋亡比例≤10%、細胞自噬比例<5%和細胞無原癌基因顯著表達;
10、或細胞穩(wěn)定性能的檢測:對核型分析、細胞粘附、細胞衰老和細胞毒性等檢測:其中細胞核型分析為染色體數(shù)目和形態(tài)無異變;細胞粘附指標(biāo):2h內(nèi)有明顯粘附即可;細胞毒性指標(biāo)≤10%、細胞衰老比例占比≤20%和細胞倍增時間<48h;
11、細胞穩(wěn)定性能的檢測中也可做細胞組學(xué)分析;
12、(4)所述步驟(3)中的指標(biāo)檢測無先后順序之分,任一指標(biāo)不達標(biāo)即可判段該細胞穩(wěn)定性不達標(biāo);
13、優(yōu)化方案中,所述細胞樣品包括原代細胞、生物工程改造細胞和永生化細胞等;
14、所述細胞來源包括人、鼠、豬、雞、牛、羊等。
15、進一步驟優(yōu)化方案中,所述步驟(3)細胞穩(wěn)定性能的檢測中,細胞核型分析檢測包括以下步驟:通過秋水仙素進行染色體核型分析測定細胞染色體的異位突變情況,然后將所述細胞與x-gal底物混合進行反應(yīng),再通過觀察是否生成深藍色產(chǎn)物判斷細胞是否擁有觀察衰老特異性的β-半乳糖苷酶。
16、所述β-半乳糖苷酶通過催化x-gal顯示生成深藍色產(chǎn)物。
17、所述步驟(3)細胞性能的檢測中,細胞遷移能力測定采用細胞劃痕實驗,通過細胞爬片狀態(tài)判斷細胞遷移能力。
18、所述步驟(3)細胞異變的檢測中,細胞凋亡比例測定采用細胞流式實驗,通過觀察不同代數(shù)細胞凋亡比例進行經(jīng)濟/效率細胞生命周期評價,判斷細胞是否適應(yīng)規(guī)?;鲋尺^程。
19、所述步驟(3)細胞異變的檢測中,細胞自噬比例測定通過lc3b兔多克隆抗體與吞噬細胞結(jié)合產(chǎn)生標(biāo)記,作為自噬膜的一般標(biāo)記再通過熒光顯微鏡和高含量成像與分析來判斷細胞自噬情況。
20、所述步驟(3)細胞穩(wěn)定性能的檢測中,細胞粘附性能的測定通過熒光染料鈣黃綠素乙酰氧基甲酯來測量。
21、所述步驟(3)細胞穩(wěn)定性能的檢測中,細胞毒性水平(≤10%)測定通過將所述細胞等份轉(zhuǎn)移到新板中,并添加cyquant??ldh細胞毒性測定試劑盒反應(yīng)混合物,乳酸脫氫酶(ldh)是一種存在于許多不同細胞類型中的胞質(zhì)酶,質(zhì)膜受損會將ldh釋放到周圍的細胞培養(yǎng)基中,然后培養(yǎng)基中的細胞外ldh可以通過偶聯(lián)酶反應(yīng)使用酶標(biāo)儀進行定量,可有效反映細胞毒性水平。
22、本發(fā)明提供以上所述的細胞穩(wěn)定性評價方法在以下任一種中的應(yīng)用:
23、(1)在細胞連續(xù)傳代過程中的應(yīng)用;
24、(2)在細胞類器官培養(yǎng)中的應(yīng)用;
25、(3)在細胞培育肉中的應(yīng)用;
26、(4)先進細胞醫(yī)學(xué)術(shù)前安全評價。
27、本發(fā)明中檢測方法解決了目前沒有綜合評價技術(shù)和方案的問題,同時對現(xiàn)有判斷方案單一、片面等問題,可作為一種商業(yè)化的細胞評價方案和細胞檢測及評價方法,實現(xiàn)細胞狀態(tài)評估,具有良好的效率和安全性,能夠較好地支持細胞進行相關(guān)應(yīng)用,可在培養(yǎng)皿、生物反應(yīng)器等多種細胞培養(yǎng)裝置中進行擴增細胞的連續(xù)檢測、綜合評價,可用于細胞連續(xù)傳代、細胞培育肉應(yīng)用。具體的優(yōu)勢至少包括以下幾方面:
28、(1)本發(fā)明提供的細胞穩(wěn)定性評價方法可直接對細胞狀態(tài)進行全方面的評價,也可通過特定需求增減評價方案,開發(fā)了商業(yè)化的細胞穩(wěn)定性評價新方法;
29、(2)本發(fā)明提供的細胞穩(wěn)定性評價方法能夠最大程度地了解細胞狀態(tài)以及細胞體外應(yīng)用的三維生長環(huán)境,有利于細胞在體外的培養(yǎng)及應(yīng)用;
30、(3)本發(fā)明提供的細胞穩(wěn)定性評價方法具有良好的生物安全性,支持細胞增殖、遷移、粘附、活力、凋亡、自噬、癌變、衰老等多方面評價的細胞穩(wěn)定性評價方法,呈現(xiàn)出直觀的細胞狀態(tài)評價;
31、(4)本發(fā)明的細胞穩(wěn)定性評價方法,可有效判斷細胞狀態(tài)是否適合進行細胞的大規(guī)模高效擴增培養(yǎng),綜合評價細胞成本、時間成本、效率效價等,保障細胞的高效、低成本的商業(yè)運行,同時支持連續(xù)傳代的細胞狀態(tài)需求或進行其他應(yīng)用;
32、(5)本發(fā)明的細胞穩(wěn)定性評價方法,成本較低,可在生命科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)及細胞農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用,有助于提高細胞研究及商業(yè)應(yīng)用的效率、減少浪費、降低成本。其中,評價方案中的實驗試劑或試劑盒均容易獲取,發(fā)明的思路是目前尚未被提出的;
33、(6)本發(fā)明的細胞穩(wěn)定性評價方法/細胞狀態(tài)評價方案可作商業(yè)使用,其實驗過程簡單、方便,結(jié)果準(zhǔn)確、有效,優(yōu)勢明顯,便于進行推廣應(yīng)用。
34、本發(fā)明所述細胞穩(wěn)定性評價方法匯合了目前使用較廣泛的細胞活性檢測方法,并且通過多方面共判斷細胞潛力,結(jié)果較準(zhǔn)確,具有重要研究意義和應(yīng)用價值。本發(fā)明在一定程度上可以成為細胞培育肉領(lǐng)域商業(yè)化使用過程中對細胞穩(wěn)定性的評價方案,促進細胞應(yīng)用效率,提高細胞使用效價。