當(dāng)單個(gè)細(xì)胞在體外增殖6代以上,其后代所組成的細(xì)胞群體,成為集落或克隆。每個(gè)克隆含有50以上的細(xì)胞,大小在0 .3-1.0mm之間??寺⌒纬墒菧y(cè)定細(xì)胞增殖能力的有效方法之一??寺⌒纬陕史从臣?xì)胞兩個(gè)重要性狀:細(xì)胞群體依賴性、增殖能力。
由于細(xì)胞生物學(xué)性狀不同,細(xì)胞克隆形成率差別也很大,一般來(lái)說(shuō):
初代培養(yǎng)細(xì)胞克隆形成率弱,傳代細(xì)胞系強(qiáng);
二倍體細(xì)胞克隆形成率弱,轉(zhuǎn)化細(xì)胞系強(qiáng);
正常細(xì)胞克隆形成率弱,腫瘤細(xì)胞強(qiáng);
成纖維細(xì)胞克隆形成能力弱,上皮細(xì)胞形成能力強(qiáng)。
檢測(cè)克隆形成率:平板克隆形成實(shí)驗(yàn)
一、平板克隆形成實(shí)驗(yàn)
主要適用于貼壁細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)方法如下:
1、取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的單層培養(yǎng)細(xì)胞,用0.25% 胰蛋白酶消化并吹打成單個(gè)細(xì)胞,把細(xì)胞懸浮在完全培養(yǎng)基中備用。
2、將細(xì)胞懸液作梯度倍數(shù)稀釋,以適當(dāng)?shù)募?xì)胞密度(根據(jù)增殖能力)接種于培養(yǎng)皿中。一般分每孔50、100、200個(gè)細(xì)胞的梯度密度分別接種含六孔板中,必要時(shí)可設(shè)置2個(gè)平行,并用十字法混勻,使細(xì)胞分散均勻。置37℃,5% CO2及飽和濕度的環(huán)境下,靜置培養(yǎng)14天,培養(yǎng)7天時(shí)可換液。
3、14天后,終止培養(yǎng)。棄去上清液,用PBS小心浸洗2次。加多聚甲醛固定30分鐘。然后去固定液,加適量結(jié)晶紫染色液染30分鐘,然后用流水緩慢洗去染色液,空氣干燥。
4、將平皿倒置并疊加一張帶網(wǎng)格的透明膠片,用肉眼直接計(jì)數(shù)克隆,或在顯微鏡(低倍鏡)計(jì)數(shù)大于10個(gè)細(xì)胞的克隆數(shù)。最后計(jì)算克隆形成率??寺⌒纬陕? (克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù))×100%。
二、軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)——懸浮細(xì)胞
主要適用于貼壁細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)方法如下:
1、雙蒸水配制10ml的1.2% Argrose和0.7% Argrose,高壓滅菌后,維持在42℃中不會(huì)凝固;
2、實(shí)驗(yàn)前,將水浴鍋放入超凈臺(tái)內(nèi),紫外照射,設(shè)定溫度42℃。
3、如已制好上下膠,則在微波爐中溶解1.2% Argrose下膠和0.7% Argrose上膠,降溫后放入42℃水浴鍋中保持。
4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的量配制20% FBS+2×基礎(chǔ)培養(yǎng)基。
5、鋪下膠:按1:1比例使1.2% Argrose下膠和20%FBS+2×基礎(chǔ)培養(yǎng)基混合,6孔板每孔迅速加入1.5ml混合液,輕輕混勻,室溫靜置待下膠凝固(加混合液時(shí)不能產(chǎn)生氣泡)。對(duì)于一個(gè)6孔板,配5ml上述培養(yǎng)液+5ml 1.2% Argrose下膠于50ml離心管中(離心管要一直置于水浴鍋中)。
6、細(xì)胞計(jì)數(shù):取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,輕輕吹打,使之成為單細(xì)胞,活細(xì)胞計(jì)數(shù),用培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞密度至40×104/ml以上,這樣加的體積小于100ul,不會(huì)影響其他成分的稀釋程度。每孔鋪104個(gè)細(xì)胞。
7、鋪上膠:按1:1比例混合0.7% Argrose上膠和20%FBS+2×基礎(chǔ)培養(yǎng)基,一組細(xì)胞需先配2ml(20%FBS+2×基礎(chǔ)培養(yǎng)基)+2ml 0.7% Argrose上膠于離心管中混勻,放入42℃水浴鍋中保持。再將細(xì)胞懸液加入上述混合液中,混勻后迅速加入6孔板中,每孔1ml。待上層瓊脂凝固后,置于5%CO2,37℃,培養(yǎng)2-3 周。
8、間隔2天補(bǔ)加200ul 完全培養(yǎng)基,以防過(guò)于干燥。
9、計(jì)數(shù)克?。喊哑矫蠓胖迷诘怪蔑@微鏡下(100×),在鏡下隨機(jī)選擇10個(gè)視野,計(jì)數(shù)視野中大于50個(gè)克隆數(shù)(﹥0.05mm的克隆)和所有克隆數(shù),克隆形成率=大于50個(gè)克隆數(shù)/所有克隆數(shù)×100%。每孔加入1ml的結(jié)晶紫染液,30min,鏡下拍照。
注意事項(xiàng)
1、接種時(shí)細(xì)胞密度適度,不可過(guò)高。
2、軟瓊脂與細(xì)胞混合時(shí)溫度不能超過(guò)40℃,否則將會(huì)燙傷/死細(xì)胞;
3、瓊脂對(duì)熱和酸不穩(wěn)定,若反復(fù)加熱,容易降解而產(chǎn)生毒性,且硬度下降。因此高壓滅菌后應(yīng)進(jìn)行分裝;
4、細(xì)胞在進(jìn)行克隆形成實(shí)驗(yàn)時(shí)要求有95%以上的分散度,否則結(jié)果的準(zhǔn)確度會(huì)受到很大影響;
5、細(xì)胞在低密度、非貼壁狀態(tài)條件下培養(yǎng),生存率明顯下降,永生細(xì)胞系/株克隆形成率可達(dá)到10%以上,但初代培養(yǎng)細(xì)胞和有限傳代細(xì)胞系克隆形成率僅為0.5%-5%,甚至無(wú)法形成單個(gè)克隆。因此,為了提高克隆形成率,有時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加胰島素、地塞米松等促克隆形成物質(zhì)。
6、細(xì)胞接種存活率只表示接種細(xì)胞后貼壁的細(xì)胞數(shù),但貼壁后的細(xì)胞不一定每個(gè)都能增殖和形成克隆。做克隆形成率測(cè)定時(shí),接種細(xì)胞一定要分散成單細(xì)胞懸液,直接接種在碟皿中,持續(xù)一周,隨時(shí)檢查,到細(xì)胞形成克隆時(shí)終止培養(yǎng)。
ClonePlus?技術(shù)
我們從傳統(tǒng)方法中不斷吸取經(jīng)驗(yàn)摒棄不足,Cas9X海星生物技術(shù)平臺(tái)研發(fā)出了ClonePlus?技術(shù)。使絕大部分細(xì)胞克隆形成率達(dá)到90%以上,個(gè)別克隆形成能力較差的細(xì)胞例HepG2通過(guò)ClonePlus?技術(shù)也能夠在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定篩選出單克隆,而且克隆形成的時(shí)間可縮短到1-2周的時(shí)間,大大壓縮了整個(gè)單克隆生長(zhǎng)的時(shí)間周期,贏得寶貴的時(shí)間。