专家指南：如何评估细胞的健康状况？（上）

对于生物学研究而言，细胞是不可或缺的一部分。当然，细胞首先要健康，高品质的实验结果才能有保证。那么，如何评估细胞的健康？Biocompare此次请来了六位专家，分享他们的知识和经验，以帮助您获得可靠的实验结果。

对于生物学研究而言，细胞是不可或缺的一部分。当然，细胞首先要健康，高品质的实验结果才能有保证。那么，如何评估细胞的健康？Biocompare此次请来了六位专家，分享他们的知识和经验，以确保您获得可靠的实验结果。

专家小组的成员包括：

▪ Bio-Rad的产品经理Mike Blundell博士
▪ MilliporeSigma的主管Klaus Bischoff
▪ Promega的产品经理Pam Guthmiller
▪ ImmmunoChemistry Technologies的研发主管Tracy Murphy
▪ ATCC Cell Systems的高级主管Robert Newman
▪ Essen BioScience（赛多利斯）的研发科学家Kalpana Patel

1. 您可以谈谈评估细胞健康的重要性吗？

Blundell：对许多实验而言，研究人员必须使用健康的细胞，才能准确评估细胞反应、处理和存活。如果细胞群体从一开始就不健康，或者说细胞的健康状况未知，那么就很难评估在实验过程中观察到的各种变化的意义。

在实验过程中，必须通过多个标准来测量细胞的健康状况，以确保结果是可重复的。细胞活力是关键的指标之一，但并不是唯一的指标。细胞健康也可以通过增殖、凋亡和自噬的测定来评估。

分离健康的细胞对流式分析而言很关键。在流式实验中用抗体染色细胞时，抗体可能与死细胞发生非特异性结合，导致背景噪音增加。这种噪音不仅产生假阳性的结果，还会降低多色分析的信号分辨率。荧光会扩散，掩盖了微弱的荧光信号。

Bischoff：若利用事先未检测活力或增值的细胞来开展分析，则可能导致错误的结果，对研究人员而言也是代价极大的。例如，如果在化合物处理之前细胞濒死或死亡，则细胞很有可能显示出非特异的诱导作用。若开展固定或透化实验，则可能观察到大量细胞的损失。

Guthmiller：强烈建议您的实验室按照标准的操作程序，来培养和处理您的细胞。具体包括建立细胞库、污染检测、细胞系认证、在使用稳定转染的细胞系时记录传代次数，并确定适当的细胞铺板数，让它们不至于太过拥挤。如果细胞用来表达蛋白质，那么合适的培养条件是必不可少的。建议读一读《动物细胞培养——基本技术和特殊应用指南》（第六版）。

2. 确定细胞健康的关键参数有哪些？

Blundell：关键参数包括：(1) 细胞活力。这可以利用非通透性的DNA结合染料（如PI或7-AAD）来测定。(2) 增殖反应。即使细胞看上去很健康，并且有活力，但也未必能增殖，这可能影响实验的结果。(3) 细胞凋亡和自噬水平。这些指标可检测细胞死亡或应激的早期迹象。

Bischoff：一般来说，细胞活力和浓度一直是细胞健康的标志。不过近年来，这种观点已经发生了变化。人们认识到还有其他重要的参数。快速测定细胞浓度和活力是研究人员必须定期获得的基本数据。不过，定期评估细胞凋亡和线粒体扰动，还可以提供更早期且更灵敏的细胞健康变化指标。

Murphy：我们实验室监控的一些参数包括生长速率（倍增时间）、细胞形态（显微镜下的大小/性状/外观）、浓度（3 x 10⁵-7 x 10⁵个细胞/ml是比较理想的浓度）。我们还观察了流式分析的前向散射（FSC）和侧向散射（SSC）图像。对于健康的细胞群体，FSC和SSC的特征应该是相对一致的，表明不存在过量的细胞碎片或小颗粒。

活细胞/死细胞染料（如7-AAD和PI）为测定细胞活力提供了一种快速而简单的定量方法，在10分钟之内就能获得结果。如果时间允许的话，利用FLICA（荧光标记的caspase抑制剂）来检测caspase活性，可提供一幅更详细的细胞健康图像。这是因为caspase活化通常在凋亡过程的极早期发生，比细胞膜受损更早。

如果症状极为轻微，但又影响到实验，那么不妨评估一下线粒体的极化状态。培养中的营养因子变化以及传代次数过多，都可能影响细胞的健康状况。这时的细胞不一定会马上转变为凋亡或坏死状态。它们可能表现为线粒体极化状态的减少。利用膜电位染料可尽早发现这些潜在问题，避免后续实验浪费时间和精力。

Newman：细胞健康的关键参数包括细胞活力和表型指标，如形态学、细胞标志物的表达，以及细胞的生物功能。另外，您也可以检测代谢物、凋亡标志物、应激信号、毒性标志物或细胞溶解指标，具体取决于您的目标。

Patel：通常人们利用膜完整性检测来评估死细胞的比例，从而确定细胞健康的状况。然而，更可靠的方法是评估活细胞的健康状况。生长速率可作为一个更可靠的细胞健康指标，来评估那些影响增殖但不导致死亡的微妙变化。细胞代谢活性（LDH、ATP、DTT、alamarBlue®）可取代细胞数量的测定，不过，这只是提供了某个时间点的信息。利用活细胞分析技术全程监控细胞增殖可以带来更多的信息。与健康的细胞相比，不健康的细胞可能表现出增殖速率的改变。

专家指南：如何评估细胞的健康状况？（下）