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如何提升細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)效率?
發(fā)布時(shí)間： 2021-12-22 點(diǎn)擊次數(shù)： 2086次細(xì)胞轉(zhuǎn)染是細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的一種常用的技術(shù)手段。而轉(zhuǎn)染效率低卻是實(shí)驗(yàn)童鞋們經(jīng)常遇到的問題，尤其是原代細(xì)胞轉(zhuǎn)染，更是因?yàn)殡y度大，號(hào)稱誰(shuí)碰誰(shuí)死，而令人談虎色變。不，應(yīng)該是談原代細(xì)胞色變。那么，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到轉(zhuǎn)染這一步時(shí)有哪些坑要避免?需要注意的因素有哪些呢?
一、細(xì)胞系的選擇
細(xì)胞系選擇有時(shí)是實(shí)驗(yàn)的需要，有時(shí)是實(shí)驗(yàn)室條件的限制。如果有選擇的余地當(dāng)然挑個(gè)容易做的。越是接近體內(nèi)的真實(shí)情況的原代細(xì)胞，通常越是難于伺候。反之亦然。此外細(xì)胞本身的特性也是需要考慮的因素。有時(shí)需要根據(jù)細(xì)胞系來(lái)選擇合適的轉(zhuǎn)染方法;而有時(shí)一些啟動(dòng)子在不同的細(xì)胞系中表現(xiàn)的功能也不同。這些都是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要考慮的因素，姑且不論。不過(guò)因?yàn)槭芟抻谔囟ǖ募?xì)胞，如何選擇合適的轉(zhuǎn)染方法就值得考究了。因?yàn)椴煌募?xì)胞可能適用不同的轉(zhuǎn)染試劑和轉(zhuǎn)染條件。如果實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立了全套方法，照做可也。如果是個(gè)新來(lái)的細(xì)胞株，最好查查資料看哪些成功轉(zhuǎn)染案例。
二、預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備充足
我們做細(xì)胞轉(zhuǎn)染的時(shí)候，在開展正式實(shí)驗(yàn)前要多做預(yù)試驗(yàn)，優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件。優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件包括：轉(zhuǎn)染試劑的用量、DNA密度、細(xì)胞密度、轉(zhuǎn)染試劑和DNA混合孵育時(shí)間等等。
三、電轉(zhuǎn)染電壓控制
做電轉(zhuǎn)的時(shí)候，如果電壓太大，往往會(huì)發(fā)生細(xì)胞大量死亡的情況。不同的細(xì)胞，需要的電壓是不一樣的。這就要求我們多做預(yù)實(shí)驗(yàn)，多摸索條件。對(duì)于大多數(shù)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，其最佳電壓位于250-1250v/cm。另外，就是進(jìn)行轉(zhuǎn)染的細(xì)胞應(yīng)該處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞的抗損傷能力是很強(qiáng)的。細(xì)胞濃度應(yīng)該處于5x106到1x107/mL之間。每次轉(zhuǎn)染的質(zhì)粒應(yīng)該控制在4-6 μg，如果﹥10μg，轉(zhuǎn)染效率也大大降低。電擊后，應(yīng)該將DNA和細(xì)胞混合液在室溫下放置10分鐘，使細(xì)胞恢復(fù)損傷。
四、試劑品質(zhì)的選擇
有時(shí)候轉(zhuǎn)染效率低下，還要考慮會(huì)不會(huì)存在試劑過(guò)期的情況。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，盡量避免使用到過(guò)期的轉(zhuǎn)染試劑，因?yàn)檫^(guò)期后，就算沒有過(guò)失效期，但是細(xì)胞毒性大大增加，而轉(zhuǎn)染效率卻大大下降。千萬(wàn)不要為了省錢，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度哈。這轉(zhuǎn)染試劑這方面的選擇，目前已出到第三代多肽小分子材料的新型轉(zhuǎn)染試劑，推薦ZETA LIFE品牌的DNA、RNA高效轉(zhuǎn)染試劑（貨號(hào)：AD600150），轉(zhuǎn)染效率大大提高不少。
五、血清培養(yǎng)很重要
轉(zhuǎn)染后未及時(shí)加入血清，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞大量死亡。一般要在轉(zhuǎn)染后的4-6小時(shí)換液且換為有血清的培養(yǎng)基。根據(jù)轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，其實(shí)也可以在原來(lái)的無(wú)血清培養(yǎng)基里面滴加血清。這個(gè)時(shí)候，最好不要換液，不要打擾細(xì)胞，讓它安安靜靜地休息。但是也不能過(guò)早加入血清。過(guò)早的話，會(huì)引起未轉(zhuǎn)染的細(xì)胞不受控制生長(zhǎng)。那么，什么是最佳時(shí)機(jī)呢?在20%的細(xì)胞變圓的時(shí)候，就是加血清的最佳時(shí)機(jī)。不過(guò)要特別注意：對(duì)于RNA轉(zhuǎn)染，如何消除血清中潛在的RNase污染是值得關(guān)注的。所以血清的質(zhì)量也是需要關(guān)注的。新加培養(yǎng)基的預(yù)熱對(duì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染很有幫助。
六、防止細(xì)胞污染
細(xì)胞污染也是造成細(xì)胞死亡，轉(zhuǎn)染效率低下的一大原因。首先，轉(zhuǎn)染細(xì)胞用的質(zhì)粒必須保證無(wú)菌。而現(xiàn)在市場(chǎng)上的一般的質(zhì)粒提取試劑盒都做不到絕對(duì)無(wú)菌。業(yè)內(nèi)有個(gè)一個(gè)獨(dú)門絕招：將提完質(zhì)粒后或者提的最后一步，用75%乙醇沉淀，這樣就除菌了。
七、質(zhì)粒數(shù)量保證
轉(zhuǎn)染用的質(zhì)粒首先要保證數(shù)量，一般為2 μg以上。質(zhì)粒純度不夠或者含有細(xì)菌LPS或其他對(duì)細(xì)胞有毒害作用的物質(zhì)，也會(huì)影響轉(zhuǎn)染效率。這個(gè)時(shí)候，就應(yīng)該對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行純化和濃縮。
八、注意細(xì)節(jié)
在轉(zhuǎn)染之前更換一次37℃預(yù)溫的培養(yǎng)基，可提高轉(zhuǎn)染效率。轉(zhuǎn)染試劑和DNA/RNA混合物應(yīng)當(dāng)一滴一滴地滴下來(lái)，從培養(yǎng)皿一邊滴到另一邊，邊滴邊輕搖培養(yǎng)皿，以確保均勻分布和避免局部高濃度。這些都是一些細(xì)枝末節(jié)，但是如果不注意的話，也會(huì)造成轉(zhuǎn)染效率低下。
九、細(xì)胞狀態(tài)良好
轉(zhuǎn)染前細(xì)胞最好經(jīng)過(guò)1—2次傳代，以保證細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛，容易轉(zhuǎn)染。注意，貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)到幾乎滿片時(shí)就要趕快進(jìn)行下一次傳代，千萬(wàn)不要使細(xì)胞保持融合超過(guò)24小時(shí)，因?yàn)橐坏╅L(zhǎng)滿了，細(xì)胞們就“故步自封”不思轉(zhuǎn)染啦。活力充沛的年輕細(xì)胞更容易接受外來(lái)的新鮮事物嘛。
大多數(shù)已建立的細(xì)胞系都是非整倍體，細(xì)胞培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室中保存數(shù)月和數(shù)年后會(huì)經(jīng)歷突變，總?cè)旧w重組或基因調(diào)控變化等而演化，這會(huì)導(dǎo)致和轉(zhuǎn)染相關(guān)的細(xì)胞行為的變化。如果隨時(shí)間發(fā)現(xiàn)這種變化，融化一管新鮮的細(xì)胞可能會(huì)恢復(fù)原先的轉(zhuǎn)染活性。比如，新鮮融化的NIH 3T3細(xì)胞比傳代8次的細(xì)胞表現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)染效率(融化細(xì)胞的進(jìn)一步傳代不會(huì)馬上降低轉(zhuǎn)染效率)。因此，如果觀察到轉(zhuǎn)染效率降低，可以試著轉(zhuǎn)染新鮮培養(yǎng)的細(xì)胞以恢復(fù)最佳結(jié)果。
十、注意鋪板的密度轉(zhuǎn)染時(shí)的細(xì)胞密度對(duì)轉(zhuǎn)染效率影響非常顯著。不同的轉(zhuǎn)染試劑，要求轉(zhuǎn)染時(shí)的最適細(xì)胞密度各不相同，即使同一種試劑，也會(huì)因不同的細(xì)胞類型或應(yīng)用而異。轉(zhuǎn)染時(shí)過(guò)高或者過(guò)低的細(xì)胞密度會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率降低，乃至表達(dá)水平偏低。因此如果選用新的細(xì)胞系或者新的轉(zhuǎn)染試劑，最好能夠進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)并為以后的實(shí)驗(yàn)建立一個(gè)穩(wěn)定方法，包括適當(dāng)?shù)慕臃N量和培養(yǎng)時(shí)間等等。一般轉(zhuǎn)染時(shí)貼壁細(xì)胞密度為40%-80%，但這個(gè)需要參考所選轉(zhuǎn)染試劑的說(shuō)明書——陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有微量的細(xì)胞毒性而往往需要更高的鋪板密度或者更多的懸浮細(xì)胞數(shù)，有的要求細(xì)胞90%匯片;而有些多胺或者非脂質(zhì)體的配方則要求在40%—80%之間，總之是盡量在細(xì)胞最適的生理狀態(tài)下轉(zhuǎn)染，以求最佳的轉(zhuǎn)染效果。
不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊矔?huì)影響轉(zhuǎn)染時(shí)的鋪板密度，比如研究細(xì)胞周期相關(guān)基因等表達(dá)周期長(zhǎng)的基因，就需要較低的鋪板密度，所以需要選擇能夠在較低鋪板密度下進(jìn)行轉(zhuǎn)染的試劑需要特別注意。
十一、合適的培養(yǎng)基
健康的細(xì)胞培養(yǎng)是一切成功轉(zhuǎn)染的基礎(chǔ)。不同的細(xì)胞類型有不同的特性，需要特定的培養(yǎng)基、血清、補(bǔ)充添加劑等等。
十二、抗生素的控制
支原體、細(xì)菌、真菌污染，無(wú)論對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)或者轉(zhuǎn)染都是“不堪回首的痛”，可能會(huì)嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)染結(jié)果，細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中往往會(huì)添加抗生素來(lái)防止污染。但是這些添加劑可能對(duì)轉(zhuǎn)染造成麻煩。比如青霉素和鏈霉素，就是影響轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)基添加物。這些抗生素一般對(duì)于真核細(xì)胞無(wú)毒，但陽(yáng)離子脂質(zhì)體試劑增加了細(xì)胞的通透性，使抗生素可以進(jìn)入細(xì)胞。這可能間接導(dǎo)致細(xì)胞死亡，造成轉(zhuǎn)染效率低。所以整個(gè)過(guò)程都不要用抗生素。
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