細胞培養(yǎng)基——影響細胞生長及存活

無論是原代培養(yǎng)還是細胞系的傳代培養(yǎng)，一旦培養(yǎng)開始，就要定期更換培養(yǎng)基或“飼養(yǎng)"，如果細胞增殖。隨后遲早要進行傳代培養(yǎng)。對干不增殖的培養(yǎng)物，也需要定期更換培養(yǎng)基，因為細胞仍會代謝，培養(yǎng)基的某些成分會耗盡或自然降解細胞傳代間隔在不同細胞系中因生長速率和新陳代謝的不同而不同。快速生長的轉化細胞系，如 HeLa細胞系，通常每周傳代一次，四天后換液。生長緩慢的細胞系，特別是非轉化的細胞系，可能每兩周、三周甚至四周傳代一次，兩次傳代之間每周換液。

有四個指標表示需要更換培養(yǎng)基:

1.pH降低，要考慮pH降低的速率和確切值。當pH從7.0降至6.5，大多數(shù)細胞停止生長；在pH6.5和6.0之間，細胞開始失去活性。如果培養(yǎng)基從紅色變成橙色，再變成黃色，那么需要更換培養(yǎng)基。盡量估計pH降低的速率；如果pH為7.0的培養(yǎng)物每天降低0.1pH單位，那么在換液前多放置一兩天沒什么傷害，但若培養(yǎng)物每天降低0.4pH單位，則需在24～48h 內換液，不可不換液而放置過周末。

2.細胞濃度，細胞以高濃度培養(yǎng)比以低濃度培養(yǎng)更快地消耗培養(yǎng)基。pH變化速率能夠證明這一點，但也不總是如此。

3.細胞類型，正常細胞（例如二倍體成纖維細胞）通常在高密度時停止分裂，這一現(xiàn)象是由于細胞擁擠，生長因子耗盡及其他一些因素造成的。細胞停滯在細胞周期的G1期，即使放置2～3周甚至更長時間，細胞也很少變性。然而，轉化細胞、連續(xù)細胞系以及一些胚胎細胞在細胞密度過高時迅速變性，除非每天換液或傳代。

4.形態(tài)衰退，這點需通過定期觀察和熟悉細胞系來預計。如果任其退化發(fā)展下去，它將成為不可逆的，細胞將會進入凋亡。

通常培養(yǎng)基的體積與表面積比是0.2～0.5m/cm2。其上限由通過液體層的氣體擴散所決定，而最適比例由該細胞的需氧量決定，需氧量高的細胞在軟淺的培養(yǎng)基中生長較好（如2mm），而需氧量較低的細胞在較深的培養(yǎng)基中生長較好（如5mm）。如果培養(yǎng)基的深度大于5mm，氣體擴散會受到限制。對于單層培養(yǎng)物，這一問題可通過搖晃培養(yǎng)瓶，或以培養(yǎng)基灌注培養(yǎng)物并在一中間儲存器中進行氣體交換來解決。

更換培養(yǎng)液時，即使細胞密度很高，也常伴隨細胞有絲分裂的激活。不需要激活有絲分裂時可使用維持培養(yǎng)基。維持培養(yǎng)基是將常規(guī)培養(yǎng)基血清濃度降至0.5%或2%或去除。因為無血清培養(yǎng)基中略去了生長因子和其他絲裂原。轉化細胞系不適宜做這種處理，他們會繼續(xù)生長或者可能變性，因為轉化細胞不會被調控在細胞周期的G1期停滯。